기묘한 물질, 국내 연구진 손에 의해 밝혔다 “XY모델 자성 상전이 개념 실험으로 확인”

(톱스타뉴스 강소현 기자) 기묘한 물질이 국내 연구진 손에 의해 밝혀졌다.

21일 기초과학연구원(IBS)은 강상관계 물질 연구단 박제근 부연구단 팀이 정현식 서강대·박철환 서울대 교수와 공동연구를 통해 기묘한 물질 특징을 세계 최초로 실험으로 규명했다고 밝혔다.

기묘한 물질은 학술적으로 2차원 XY 모델에서 발견된 위상학적인 상태를 일컫는다.

기존 상전이로서는 설명이 되지 않는 소용돌이·반소용돌이 들뜸을 가진다. 이를 좀 더 쉽게 이해하려면 자성 상전이라는 개념부터 파악해야 한다.

자성 상전이는 특정 온도 이상에서 자성을 잃어버리는 상태를 말한다.학자들은 자성 상전이를 입자들 사이 상호작용으로 이해하기 위해서 3가지 모델을 만들었다.

그중 XY 모델은 가장 독특한 특성을 가져 학계 주목을 받는다.

XY 모델은 원자 스핀이 2차원 평면 위에서 시곗바늘처럼 360도의 방향성을 가진다는 이론이다.

박제근 IBS 부연구단장은 “갈릴레오 갈릴레이가 달을 관측하는 도구를 개발해 지동설이란 새로운 이론을 만들어낸 것처럼, 이론을 실험으로 증명하는 과정에서 중요한 발견이 이뤄진다”며 “이번에 2차원 원자층 물질 자성 현상에 대한 새로운 돌파구를 제시했다”고 말했다.

성과를 담은 논문은 이날 오후 7시 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 실렸다.