나노기술 및 정책 정보

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도쿄대학(東北大學) 물성연구소, 고에너지가속기연구기구(KEK) 물질구조과학연구소 등의 연구그룹이 중국 그룹과 협력하여 전이 원소를 함유하는 물질 중에 출현할 것으로 예상되었던 다극자의 질서를 세계 최초로 관측함. 연구진은 레늄이라는 무거운 전이 원소를 함유하는 물질에 주목, 결정에 방사광X선을 조사(照射)함으로써 원자의 위치를 1조분의 1미터(1피코미터)라는 초고정밀도로 측정함. 그 결과, 예측된 클로버형 다극자의 정렬을 관측하는 데 성공했으며, 또한 예측되지 않았던 덤벨형 다극자 정렬을 발견함. 원자 번호가 큰 전이 원소 중의 전자의 특수한 성질은 스핀트로닉스 등의 분야에서 이용되고 있음. 향후 이와 같은 특성에 대한 이해가 깊어지게 되면, 보다 나은 재료의 설계 지침, 새로운 동작 원리를 제안할 수 있을 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Physical Review Research’ (Detection of Multipolar Orders in the Spin-Orbit-Entangled 5d Mott Insulator Ba2 MgReO6)에 게재됨.