핫 전자 분리

EPFL 헨릭 M. 뢴노우 박사와 바스티엔 달라 피아자 박사, 현재 조지아 공대 조교수인 마틴 모우리갈 박사는 전자들 분수 입자들의 특이한 분리가 이차원 내에서 발생된다는 것을 보이는 실험적이고 이론적인 증거를 제공하는 연구를 이끌어냈다. 이 과학자들은 새로운 이론적인 뼈대로 최신의 편광 중성자 산란 기술을 결합하고 전기 절연체로 일반적으로 역할을 하는 물질을 시험했다. 그들의 데이터는 전자들의 자기 운동량이 절반으로 분리될 수 있고 이 물질 내에서 거의 독립적으로 움직일 수 있다는 것을 증명했다.
일차원 이상에서 분수 입자들의 존재는 고온 초전도성을 설명할 수 있는 이론을 개발하려고 시도할 때였던 1987년, 노벨상을 수여받은 PW 앤더슨 박사에 의해 제안됐다. 고온 초전도성은 매우 낮지만 기술적으로 실현가능한 온도들에서 영의 저항을 가지고 전기를 전도하는 몇 가지 물질들의 능력을 말한다. 이 현상은 가장 큰 미스터리들 중 하나로 남아있으며, 구리를 포함한 큐프레이트인 가장 유망한 고온 초전도체에서 열심히 연구되고 있다.
절대 영도 근처의 온도 하에서, 전자들은 정확하게 어떠한 마찰도 없이 흐를 수 있는 특이한 액체를 형성하기 위해 함께 결합한다. 이것이 다른 물질들 내에서 절대 영도 온도 근처에서 이미 관찰됐지만, 전자 액체는 액체 질소만을 이용해 도달할 수 있는 훨씬 더 높은 온도에서 큐프레이트 내에 형성될 수 있다. 따라서 실온에서 고온 초전도성을 보이는 새로운 물질들을 찾기 위해 현재 노력을 기울이고 있다. 그러나 어떻게 이 현상이 기본적인 수준에서 발생하는지 이해하는 것은, 응용들 내에서 이용될 수 있는 물질의 개발을 제한하는 문제를 해결하는 것이다.
헨드릭 M. 뢴노우 박사는 “이 연구가 물리학 내 가장 기본적인 모델들 중 하나를 이해하는 새로운 수준을 제시하고 있으며 25년간의 집중적인 연구에도 불구하고 현대 물질들의 개발에서 가장 미스터리들 중 하나로 남아있는 고온 초전도성의 앤더슨 이론에 대한 새로운 기반을 제시하고 있다”고 말했다.

 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 핫 전자 분리