연구진은 위상 절연체 표면의 위상 전자 상태(TSS)와 그 아래 형성된 2차원 전자기체(2DEG)에서 발생하는 서로 다른 양자 진동이 중첩되면서 맥놀이 현상이 나타난다는 사실을 밝혀냈다. 위상 절연체 나노선에서는 자기장에 따라 전도도가 주기적으로 변하는 아하로노프-봄(AB) 진동이 나타나는데, 연구진은 안티몬이 첨가된 비스무트 셀레나이드 나노선 실험을 통해 이 과정에 일반 전자 상태도 함께 참여한다는 점을 입증했다. 국립공주대 송태근 교수팀은 머신러닝 기법을 활용해 겹쳐 있던 진동 성분을 분리해 분석했다. 이번 연구는 위상 양자소자의 신호를 정확하게 해석하고 소자를 설계·제어하는 데 기준을 제시했다는 평가를 받는다. 배명호 KRISS 책임연구원은 위상 상태와 일반 전자 상태가 모두 양자 간섭에 참여할 수 있음을 보여준 성과라고 설명했다. 최상준 GIST 교수는 향후 위상 양자소자 설계와 제어에 이번 연구 결과가 활용될 것으로 기대했다. 해당 연구 결과는 국제학술지 '나노 레터스(Nano Letters)' 7월호 표지논문으로 게재됐다.
국내 연구진, 위상 절연체 나노선 '맥놀이' 신호 발생 원인 세계 최초 규명
광주과학기술원(GIST)과 한국표준과학연구원(KRISS) 공동 연구진이 위상 절연체 나노선에서 발생하는 '맥놀이' 신호의 원인을 세계 최초로 규명했다.
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