| 난징대, 최초로 바일 반금속의 카이랄성 자기효과 관측 | ||
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 최근 난징대학 위양(於揚) 연구팀은 홍콩 연구팀과 공동으로 초전도 양자회로를 이용하여 바일 반금속의 에너지띠(Energy band)를 최초로 시뮬레이션하였고 이를 기반으로 바일 반금속의 카이랄성 자기효과(chiral magnetic effect)를 구현하였다. 연구팀은 초전도 회로시스템을 인공 원자로 이용하여 마이크로파 필드와 결합시킴으로써 바일 반금속을 표현하는 2개 에너지띠 모형을 성공적으로 시뮬레이션하였다. 또한 입방격자의 준운동량 공간(Quasi-Momentum space)을 마이크로파 필드 모수공간(parameter space)에 정확하게 매핑시켰다. 뿐만 아니라 초전도 큐비트 정밀 제어 및 측정 기술을 사용하고, 마이크로파 필드 파라미터(진폭, 주파수, 위상)를 끊임없이 조절해 상응하는 에너지 스펙트럼을 측정함으로써 바일 반금속 제1브릴루앙 대역(First Brillouin zone)의 에너지띠 구조를 시뮬레이션하였다. 상기 연구를 기반으로 외부 펌프 마이크로파 필드 진폭 및 주파수 제어를 통해 위상전류와 바일점(Weyl point)의 에너지 차는 자기유도 강도와 정비례함을 관측하여 이론적으로 예언한 높이와 일치한 결과를 얻었다. 즉, 초전도 양자회로를 이용하여 실험적으로 바일 반금속의 카이랄성 자기효과를 직접 구현하였다. 바일 반금속의 물성 연구는 응집물질물리학의 선도 연구과제이다. 그중 바일 반금속 재료의 카이랄성 자기효과는 이론적 예언에서만 존재하였다. 재료 제조의 어려움 및 특성화 수단의 부재로 현재까지 실험실에서 손지기 자기효과를 직접적으로 관측한 바 없다. 해당 성과는 초전도 양자회로를 이용한 위상재료의 물리적 성질 탐구에 성공적인 모범사례를 제공하였다. 정보출처 : http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201901/t20190130_144952.htm |
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