나노기술 및 정책 정보

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● 서강대학교 물리학과 김현정 교수 연구팀은 열을 전기로 바꾸는 대표적인 물질로 알려진 '비스무트 셀레나이드(Bi2Se3)'에서 들뜬 전자에 의한 결정 격자의 움직임을 펨토초 단위로 측정하는 데 성공

● 연구팀은 펨토초 레이저를 이용해 물질의 전자를 들뜨게 하였고, 4세대 X-선 자유 전자레이저인 PAL-XFEL을 이용해 결정 격자의 움직임을 펨토초의 단위의 시간 분해능과 10피코미터의 움직임을 실시간으로 관찰

● 관찰 결과, 최초 수 피코초 내에 결정 격자는 수축하고 층 간 팽창한 후 격자 진동을 규명하였고, 이러한 현상을 측정하여 전하 운반체인 들뜬 전자의 농도에 따라 '위상 절연체'의 상전이 현상을 최초로 예측

● 해당 연구 결과는 상전이 현상에 대한 이론 연구와 향후 차세대 방사광가속기와 X-선 자유전자레이저 시설의 이용 연구로 각광받을 것으로 기대

※ Nano Letters 게재(2021.09.08)