아태이론물리센터, 25년간 풀리지 않았던 응집물질물리학 분야의 비밀 풀어내
- 이론물리분야 세계적 권위지‘ Nature Physics ’7월 호 게재
* 우라늄화합물(URu2Si2) : 인공적인 우라늄 화합물로 17K(켈빈: 절대온도의 단위. 0K은 섭씨 -237.15 도에 해당한다.)과 1K에서 상전이를 일으키는 물질이다.
** 상전이란 물질의 상태가 변하여 새로운 질서를 갖는 현상을 말하며 우리가 일상적으로 접하는 물과 얼음 수증기 사이의 변환이 상전이의 대표적인 예다.
아·태이론물리센터의 국제공동 연구그룹(Junior Research Group)의 그룹장 중 한 명인 테츠야 타키모토(Tetsuya Takimoto) 박사는 일본 교토대학교의 H. Ikeda 교수, JAEA의 M. Suzuki 박사, 일본 동경대학교의 R. Arita 교수, 교토대학교의 T. Shibauchi 교수 그리고 Y. Matsuda 교수와의 공동연구를 통해 지난 25년 간 미스터리였던 우라늄화합물(URu2Si2) 속의 숨겨진 질서인 17K에서의 상전이에 대한 메커니즘을 발견했다.
현재까지 우라늄화합물이 1K에서 초전도 상태로 상전이가 발생하는 것은 잘 알려진 사실이다. 뿐만 아니라 17K에서도 상전이가 일어난다는 것이 이미 25년에 걸쳐 각국 과학자들이 다양한 실험을 통해 밝혀졌으나, 그동안 어떤 상태로 상전이가 일어나는지는 알 수 없는 채로 남아 있었다.
그런데 이번 연구를 통해 우라늄화합물(URu2Si2)가 ‘다중극 질서 상태’라는 지금까지 발견된 적이 없는 새로운 양자 상태를 갖는다는 것이 제시됐다. 또한 이 상태를 이론적으로 확인하기 위해 사용된 방법론은 앞으로 전자상태를 찾기 위한 새로운 방법으로 앞으로 재료과학 발전에 기여할 것으로 예상된다. 이번 연구결과는 이론물리학 분야의 세계적 권위지인 Nature Physics 7월 호에서 자세히 살펴볼 수 있을 것이다.
타키모토 박사가 연구 중인 아·태이론물리센터의 국제공동 연구그룹(Junior Research Group)은 독일의 막스플랑크협회(Max Planck Society)와의 협력으로 형성되었으며, 젊은 차세대 연구자에게 그들의 연구능력을 계발할 수 있는 기회를 제공한다. 국제공동 연구그룹(JRG)은 2007년 10월에 MPG와 MOU를 체결하여 한국에서 첫 출범한 이후, 현재까지 활발히 운영 중이다.
아시아태평양이론물리센터 개요
아시아태평양 이론물리센터(APCTP)는 국내 최초이자 한국의 유일한 국제이론물리연구소로 1996년 설립 이후 이론물리학 및 학제 간 첨단 연구, 젊은 과학자 연수, 대중과 커뮤니케이션 활동 등을 활발히 수행하고 있다. 19개 회원국을 비롯한 그 외 지역 이론물리학자들과 국제 협력 증진을 통해 아태 지역 과학자들의 연구 경쟁력 향상 및 세계적 수준의 차세대 과학 리더 양성에 힘쓰고 있다. 현재 회원국은 한국, 호주, 중국, 일본, 말레이시아, 필리핀, 싱가포르, 대만, 태국, 베트남, 라오스, 몽골, 인도, 우즈베키스탄, 카자흐스탄, 캐나다, 키르기스스탄, 인도네시아, 캄보디아 19개국이다.
웹사이트: http://www.apctp.org
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