▲ 사진=픽사베이 / PublicDomainPictures

고체 물질 속 전자가 액체와 고체 특징을 모두 가지고 있는 ‘전자결정’ 상태로 존재하는 것을 국내 연구팀이 세계 최초로 발견했다.

이론으로만 존재하던 전자결정의 존재를 밝혀내 고온 초전도체와 초유체 현상의 비밀을 풀어낼 실마리가 될 수 있다는 기대가 나온다.

과학기술정보통신부는 연세대 물리학과 김근수 교수 연구팀이 이런 연구 결과를 오늘(17일) 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다고 밝혔다.

김 교수는 “지금까지 학계에서는 전자의 규칙적 배열이 있는 경우와 없는 경우를 이분법적으로 인식해 왔는데 제3의 상태를 인식하게 된 것”이라며 결정의 특성을 이해하면 초전도체나 초유체의 특성을 이해하는 길로 나아갈 것으로 기대했다.

김 교수는 고온 초전도체에서 전자결정 조각이 나타나는 연구와 함께 흑린에 금속을 도핑하는 시스템을 고체물리 연구의 모델 시스템으로 구축하고 있다고 했다.

그는 “주기율표 2족 원소인 ‘알칼리 토금속’을 도핑하면 전자가 더 많이 주입되는 차이가 생긴다”며 “이런 것들을 통해 고체물리의 근본적 부분을 탐구하려는 게 연구실의 또 다른 중요한 연구 방향”이라고 말했다.