나노기술 및 정책 정보

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도쿄대학(東京大學) 물성연구소 등의 공동 연구그룹이 탄소 원자 1개층으로 이루어진 그래핀을 대상으로 560테슬라까지의 자기장 하에서 사이클로트론 공명 실험을 실시, 전자의 에너지가 이산화(discretization)함으로써 생기는 란다우 준위(Landau level) 구조를 조사한 바, 300~500 테슬라의 자기장 영역에서 사이클로트론 공명 스펙트럼에 명확한 분열을 관찰 ,‘전자와 정공 사이 대칭성의 파괴’가 발생하는 것을 확인함. 연구진은 물성연구소가 보유한 세계적으로 유일한 100테슬라 이상에서의 사이클로트론 공명 실험과 정밀 측정이 가능한 1000테슬라급 전자 농축법 초강자장 발생 장치를 이용함으로써 관측에 성공함. 본 연구 성과는‘전자와 정공 사이 대칭성의 파괴’가 변형 없는 단층 그래핀 자체의 성질임을 발견하고 궁극적 전자 디바이스로서 그래핀을 이용할 때 중요한 디랙(Dirac) 전자의 숨겨진 성질을 확인한 것임. 본 연구 성과는 ‘Physical Review B’ (“Quantum limit cyclotron resonance in monolayer epitaxial graphene in magnetic fields up to 560 T : The relativistic electron and hole asymmetry”)에 게재됨.