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기초과학연구원 강상관계 물질 연구단 박제근 부연구단장 연구팀이 서강대학교 정현식, 서울대학교 박철환 교수와 공동연구를 통해 이론으로만 예측했던 ‘기묘한 물질(Exotic matter)’의 특성을 세계 최초로 실험으로 규명함. 기묘한 물질은 학술적으로 2차원 ‘XY 모델’에서 발견된 위상학적인 상태를 말하며, 기존 상전이로서는 설명이 되지 않는 소용돌이·반소용돌이 들뜸을 가짐. 연구팀은 삼황화린니켈을 이용해 단일 층 자성 물질을 만들어 원자층 개수에 따른 자성 변화를 살핌. 그 결과 수 원자층 두께 시료에서 보이던 자기 상전이는 단일 원자층 시료에서 나타나지 않음을 확인함. XY 모델을 따르는 물질을 2차원 소재로 제작했을 때 자성 상전이를 가질 수 없다'는 이론을 실험적으로 증명한 셈임. 이번 결과는 2차원 원자층 물질 자성 현상에 대한 새로운 돌파구를 제시함

※ Nature Communications 게재