Today

Today - 뉴스

응용물리학과 이현용 교수, 공동연구팀과 양자 상평형 그림 확인해

  • 2020-05-18
  • 홍보기금팀
  • HIT1033
응용물리학과 이현용 교수, 공동연구팀과 양자 상평형 그림 확인해게시물의 첨부이미지


양자 물질 연구를 위한 지도원리(guiding principle) 제시 기대

 

고려대학교 세종캠퍼스 응용물리학과 이현용 교수동경대학교 Naoki 교수토론토 대학교 김용백 교수가 공동연구에서 텐서 그물망 방법론을 이용해 a-RuCl3 등 키타에프 자성 물질이 보일 수 있는 양자 상평형 그림(Quantum phase diagram)을 얻었다. 이 양자 상평형 그림은 키타에프 자성 물질로 제시된 다양한 양자 물질을 연구하는데 지도원리(guiding principle)를 제시할 것으로 기대된다이들 공동연구는 ‘Magnetic field induced quantum phases in a tensor network study of Kitaev magnets’를 제목으로 지난 4월 2네이처(Nature) 자매지 네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications, Impact Factor: 11.88)’에 등재됐다.

 

키타에프 자성 물질은 마요라나 페르미온이라 불리는 매우 독특하고 별난 입자를 발현시킬 가능성이 있으며마요라나 페르미온은 양자 컴퓨터를 실현할 가능성을 갖는다그러나 이는 수학적 모델로서 존재하는 입자로아직 어떠한 물질에서도 존재 여부가 명확히 드러나지는 않았다이에 이현용 교수와 공동연구팀은 텐서 그물망이라 불리는 첨단의 수치계산 방법론을 도입하고 동경대학교의 슈퍼컴퓨터를 활용해 키타에프 자성물질이 마요라나 입자를 발현시킬 수 있는 조건을 찾아냈다.

 

연구팀은 키타에프 상호작용과 함께 다양한 비대각 성분의 스핀 상호작용을 도입해 각 상호작용의 세기에 따라 양자 바닥 상태를 계산하고 마요라나 입자 발현 가능성을 설명했다특히비대각 성분의 스핀 상호작용 크기가 일정 이상 커지게 되면 키타에프 자성은 평범한 자성체가 돼서마요라나 입자의 발현이 불가능해지는 것을 발견했다. 다시말해 이는 기존 연구에서 예측한 것과는 매우 다른 양상으로 텐서 그물망이라는 현대적 접근법이 이뤄낸 성과다.

 

또한, 이 이론은 2018년에 보고돼 학계의 큰 화제를 일으켰던 a-RuCl3 물질에서 측정된 양자화된 열 홀 전도도(quantized thermal Hall conductivity)의 근원을 설명할 수 있을 것으로 예측된다양자화된 열 홀 전도도는 마요라나 입자의 간접증거로서본 연구팀이 제시한 양자 상평형 그림과 a-RuCl3 물질 관계를 따져 마요라나 입자 발견을 더욱 명확히 할 수 있을 것으로 알려졌다.


고려대학교를 대표하는 최고의 학생홍보단체 KUS-ON

학생홍보기자단 취재 김혜나

교정·교열 홍보기금팀 오제훈

 

첨부파일


Copyright © 2015 Korea University Sejong Campus.

 All Rights Reserved.