UNIST는 자연과학부 화학과 조범석 교수팀이 ‘물질파(matter-wave)’의 새로운 반사(회절) 매커니즘을 검증함으로써 나노 세계에서 두드러지는 ‘분산 상호작용’을 연구할 토대를 마련했다고 11일 밝혔다.
분산 상호작용은 물질 속 전자들의 영향으로 나타나는 아주 미미한 힘으로, 워낙 미세한 힘이라 측정이 매우 힘들지만 이번 연구로 물질파를 이용해 측정할 가능성이 열렸다.
물질파는 물질이 입자가 아닌 파동의 성질을 보이는 경우다. 물질파를 이용하면 나노 세계의 새로운 물리현상을 밝혀낼 수 있다.
연구진은 선폭이 아주 좁은 ‘사각파형 회절판’에 헬륨이나 중수소로 이뤄진 물질파를 회절판과 거의 스치듯 입사시켰다. 그 결과 측정한 물질파의 값은 주기성 반평면 집합체’의 이론값에 가까워졌다.
조범석 교수는 “다양한 나노 구조의 분산 상호작용을 측정해 나노미터 크기의 전자제품과 부품 제조 시 문제가 되는 영향력들을 예측할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 편집자 추천 논문으로 1월31일 발표됐다. 연구에 사용된 사각파형 회절판은 이창영 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀에서 제작했다. 실험은 독일 프리츠 하버 연구소의 스침 입사 물질파 광학 장치를 이용해 진행했다.
김봉출기자 kbc78@ksilbo.co.kr
김봉출 기자
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