| 중국과학원 물리연구소, “키랄성” 전자상태 바일 페르미온 발견 | ||
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 2015년 7월 20일, 중국과학원 물리연구소에서는 팡중(方忠) 연구원이 이끄는 과학연구팀이 처음으로 “키랄성” 전자상태-바일 페르미온을 발견하였다고 밝혔다. 중국과학원은 재료 이론의 예언으로부터 실험 관측까지 모두 독자적으로 완성하였다. 1929년, 독일 과학자 허만 바일(Hermann Weyl)은 무“질량”(즉 선분산) 전자가 왼쪽 스핀과 오른쪽 스핀 두 가지 서로 다른 “키랄성” 즉 “바일 페르미온”이 존재한다고 밝혔다. 그러나 지난 86년간 실험에서 한번도 관측되지 않았다. 2012년과 2013년, 물리연구소 이론연구팀은 처음으로 디락(Paul Adrien Maurice Dirac) 반금속에서 무“질량” 전자를 실현할 수 있다고 예언하였다. 2014년, 연구팀은 최초로 TaAs, TaP, NbAs, NbP 등 재료 시스템에서 중심 대칭의 보호장벽을 깨뜨리고 두 가지 “키랄성” 전자의 분리를 실현할 수 있다고 예언하였다. 해당 결과는 물리학자들의 관심을 받게 되었으며 수많은 연구팀에서 실험 검증 작업에 돌입하였다. 바일 페르미온는 TaAs 수정체에 숨어있다. 물리연구소의 천건푸(陳根富) 연구팀은 먼저 원자규모의 매끄러운 표면을 보유한 커다란 TaAs 수정체를 제작한 다음, 딩훙(丁洪) 연구팀이 상하이광위안(上海光源) “초고해상도 광대역 광전자 실험 시스템(Super high resolution and wide band optical experiment system)”의 싱크로트론 복사(synchrotron radiation) 빔을 이용하여 TaAs 결정체를 직사하여 바일 페르미온이 80여년 후에 처음으로 과학자들 앞에 모습을 드러내게 하였다. “키랄성” 바일 페르미온을 보유한 반금속은 저에너지 전자 전달을 실현할 수 있으며 기존의 전자기기의 소형화와 다기능화가 직면한 에너지 소모 문제를 해결할 수 있다. 동시에 바일 페르미온도 대칭성의 보호를 받아 높은 내고장성(Fault tolerant)의 토폴로지 양자 계산(Topological quantum computation)을 실현할 수 있다. 정보출처 : http://laser.ofweek.com/2015-07/ART-8500-2400-28983186.html |
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