| 신기한 토폴로지 양자 상태 발견 | ||
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 최근, 중국과학원 허페이(合肥)물질과학연구원 안정상태강자기장센터 연구원 하오닝닝(郝寧寧) 연구팀은 황화철 화합물에 얽힘 2합체형 반강자성 정렬이 존재하며 또한 해당 반강자성 정렬은 조절 체계를 통하여 새로운 토폴로지 물질 상태인 토폴로지 결정체 반강자성 상에 진입함을 발견하였다. 해당 연구 성과는 최근 유럽물리학회 "New Journal of Physics" 및 미국물리학회 저널 "Physical Review Letters"에 게재되었다. 신기한 토폴로지 양자 상태의 탐구 및 물성 연구는 최근 응집물질물리학 분야에서 연구 핫이슈로 떠오르고 있으며 주로 토폴로지 절연체, 토폴로지 초전도체, 토폴로지 반금속 등이 포함된다. 2차원 토폴로지 초전도체에서 자속 와류가 생성되어 강건성 에너지가 완전히 0인 준입자 상태를 구속하는데 이것을 마요라나 제로 모드(Majorana zero mode)라고 하며 고에너지물리학에서의 마요라나 페르미온(Majorana fermion)과 대응된다. 마요라나 페르미온은 전기적 중성이고 자기 공액의 성질을 보유하고 있기에 해당 반입자가 바로 그 자체이다. 더욱 중요한 것은 마요라나 페르미온은 비아벨(Non-abelian)의 분수 통계를 만족하기에 토폴로지 양자 계산에서 광범위한 응용 전망이 있다. 연구팀은 초저온 원자 광결정 격자에 p와 d 궤도 인입을 통하여 다중 궤도의 초유동 성질을 시뮬레이션하여 연구하였다. 결정체 대칭성의 인입으로 토폴로지 물질 상태에서 독특한 성질을 보유하고 있는 다양한 분기(Branch)가 유도되고 더 나아가 전자 구조도 강렬하게 재구성된다. 따라서 수많은 새로운 특성이 나타나며 또한 이러한 새로운 특성과 결정체의 대칭성 파괴는 심각한 내재적 관련성이 있다. 해당 새로운 토폴로지 물질 상태는 새로운 대칭성의 보호를 받으며 또한 비대칭성 시간 반전의 대칭성은 반강자성 정렬에서 유도된 수평 이동 대칭성 파괴에서 근원된다. 본 연구는 향후 전하, 스핀 및 규칙적인 궤도를 포함한 시스템에서 신기한 토폴로지 양자 상태를 연구하는데 명확한 지침 및 참조적 가치를 제공하였다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-11/16/content_381990.htm?div=-1 |
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