나노기술 및 정책 정보

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오사카(大阪)시립대학 이학연구과, 도쿄(東京)대학 물성연구소 등의 공동 연구그룹이 전자의 운동에 의한‘자기 모멘트(magnetic moment)’를 갖는 나노 스케일 소자와 금속 중의 자성 원자의‘양자 다체 상태(곤도(近藤)효과)’에는, 기존의 양자 액체 이론(페르미 액체)을 초월한 3개의 전자 상태 간의 상관관계(3체상관)에 의한‘양자 액체 보정 효과(페르미 액체 보정 효과)’가 나타나는 것을 수학적 방법을 사용하여 밝혀냄. 또한 수치 시뮬레이션을 통해 비선형 전류, 전류 노이즈, 열전도도 등의 수송량으로부터 실제 실험에 있어 페르미 액체 보정 효과의 관측이 가능함을 확인함. 또한, 수치 시뮬레이션을 이용함으로써 양자점에 자기장을 인가했을 때 비선형 전류 노이즈에 스케일 보편성이 있다는 것을 발견함. 자기장을 인가하자 양자점은 시간 반전 대칭성을 잃어 페르미 액체 보정 효과가 나타남. 이로써 3체의 페르미 액체 보정 효과는 기존의 페르미 액체와 마찬가지로 나노 스케일 물질의 상세에 따르지 않는 보편적 성격을 가진 것이 규명됨. 본 연구 성과는 더욱 광범위한 양자 액체 상태의 성질을 규명하는 한편, 신물질, 양자 정보 등의 분야로 이어져 발전될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Physical Review Letters’ (“Fermi liquid theory for nonlinear transport through a multilevel Anderson impurity”) 지에 게재됨.