전자의 전하와 스핀이 따로 분리된다는 물리학계의 학설이 국내 과학자에 의해 실험으로 입증됐다.
김창영 연세대 교수(물리학과)는 1차원계 양자 스핀 물질인 스트론튬(SrCuO2)을 광전자 분석기에 넣고 고에너지 빛을 쪼인 뒤 방출된 전자를 분석한 결과 스핀과 전하가 완전히 분리돼 움직이는 현상을 관측했다고 24일 밝혔다.
전하는 전자의 전기적 성질을, 스핀은 자성을 각각 나타내는 것으로 이 두 성질이 별개로 다뤄질 수 있다는 사실이 규명됨에 따라 앞으로 전자를 이용한 차세대 양자IT분야의 응용연구가 더 활발해질 전망이다.
그동안 전하와 스핀이 분리될 수 있다는 이론은 1960년대에 이미 예측된 바 있지만 실험으로 확실하게 검증이 된 것은 이번이 처음이라고 연세대 측은 밝혔다. 김 교수의 연구 결과는 이 분야에서 권위있는 국제저널 네이처 피직스 6월호에 발표됐다.
김창영 연세대 교수는 “동전의 양면과도 같은 스핀과 전하의 분리 현상을 실험적으로 검증함으로써 전하보다 양자 정보의 입출력이 쉬운 스핀을 산업에 보다 활발히 응용할 수 있는 가능성이 열렸다”며 “자성과 전기성을 동시에 사용해 효율을 높인 자성반도체 개발에도 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.
조윤아기자@전자신문, forange@