부산대 출신 김정대 박사, ‘초전도성 근접 효과의 나노 구조 의존성’ 세계 첫 규명
김정대 박사 사진
저온 터널링 주사 현미경 사진: (왼쪽) 나노 섬(nano-island)형태로 초전도체(납, Pb)가 금속 박막위에 올려져 있다. (오른쪽) 터널링 주사 분광학 (scanning tunneling spectroscopy) 방법으로 실제 초전도성이 어떻게 분포하는지 보여주고 있다. 어두운 붉은색에 가까울수록 초전도성이 강하다.
이번 연구결과는 영국의 물리학 전문지 ‘네이처 피직스(Nature Physics)’ 에 게재됐으며(온라인 4월 15일), 연구 결과의 중요성을 인정받아 6월호의 표지 논문으로 선정됐다. (http://www.nature.com/nphys/journal/v8/n6/covers/index.html)
기존의 근접효과에 대한 연구가 여러 가지 기술적인 어려움으로 대부분 거시적인 관점에서 이루어졌다면, 텍사스 주립대 연구팀은 김정대 박사가 직접 제작한 저온 터널링 주사 현미경(scanning tunneling microscope)을 이용해 나노미터 단위에서 2차원 나노 초전도체의 불규칙한 구조에 의해 유도되는 다양한 근접효과 현상을 연구하는 데 처음으로 성공했다.
초전도성 근접효과 현상은 많은 초전도체를 응용한 디바이스들에서 아주 중요한 역할을 하는 현상 중 하나이며, 이번 연구 결과로 미시적 관점에서 근접효과를 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있다.
김정대 박사 연구팀은 2009년에도 납(Pb) 필름을 실리콘 기판 위에 만드는 형태로 세계에서 가장 얇은 초전도체를 개발해 ‘사이언스’에 게재된 바 있다.
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