| 푸단대, 중성자 산란 기술로 철-셀레늄 초전도체 자기 기저상태 확인 | ||
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 최근, 푸단대학(復旦大學) 물리학부 자오쥔(趙俊) 프로젝트팀은 중성자 산란 기술로 철-셀레늄(FeSe) 초전도체에서 처음으로 특이한 스핀이 1인 네마틱 양자의 무질서 상자성 상태를 관측하였다. 해당 자기 기저상태(ground state)의 발견은 FeSe류의 고온 초전도 메커니즘을 연구하는데 새로운 관점을 제공하였다. 관련 연구성과는 2016년 7월 19일 “Nature Communications”에 발표되었다. 초전도성은 특정 온도 이하에서 재료의 전기저항이 완전히 소실되는 현상이다. 고온 초전도성은 일반적으로 장거리 반자성체의 규칙적 배열 부근에서 발생하기에 자성을 고온 초전도의 발생과 밀접한 관련성이 있다고 인정한다. 그러나 FeSe류 초전도체는 구리산화물 및 철-비소류 초전도체와는 달리 FeSe 모체에는 정적 상태의 반자성체 배열이 없기에 FeSe의 특이한 초전도 특성을 연구하는 관건은 FeSe의 자성 기저 상태를 규명하는 것이다. 자오쥔 프로젝트팀은 비탄성 중성자 산란 기술로 모든 브릴루앙 영역에서 FeSe 거대 단결정 중의 스핀 여기를 측정하였다. 연구 결과, FeSe는 아주 넓은 에너지 구간에서 네엘(Néel) 반강자성과 줄무늬 반강자성이 동시에 존재하였다. 그러나 FeSe에는 오직 1종의 자성 철원자가 포함되어 있는데 해당 1종 철원자가 2종의 강한 자기를 유발하는 것은 아주 보기 드문 물리적 현상으로서 이는 해당 시스템에 아주 강한 자기 상호 작용 감쇠가 존재한다는 것을 의미하며 FeSe의 자기 기저상태는 구리 산화물과 철-비소류 재료 사이에 있는 특이한 네마틱 양자의 무질서 상자성체임을 말해준다. 해당 기저상태의 발견은 구리 산화물 초전도체와 철 기질 초전도체 자성 사이의 잠재적 관련성을 규명하였다. 연구팀은 다양한 FeSe계 재료의 자기 변동과 네마틱 상변환 및 초전도 관계에 대한 분석을 통하여 FeSe는 전자 도핑 및 단층 박막 조건에서 초전도성이 쾌속 증강되는 것은 네엘 스핀 변동 및 증강과 관련성이 있다는 것을 제안하였다. 이는 FeSe의 초전도 메커니즘을 연구하는데 새로운 관점을 제공하였다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/7/351795.shtm |
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