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1조분의 1초 단위로 움직이는 전자의 움직임 포착 성공

송고시간2019-11-05 11:23

KAIST 심흥선 교수팀, 나노미터 길이 셔터 개발

심흥선 교수
심흥선 교수

[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 물리학과 심흥선 교수 연구팀이 수 피코초(1피코초는 1조분의 1초) 주기로 움직이는 전자의 움직임을 포착하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.

전자는 수 피코초 주기로 나노미터(㎚·10억분의 1m) 길이의 '전기 소자'(전자를 발생시키는 소자)를 왕복하는 운동을 한다.

이 같은 전자의 진동은 너무 빨라서 일반적인 방법으로는 관측하기 어렵다.

연구팀은 양자역학적 상태의 나노미터 길이 '셔터'를 전기 소자에 부착해 초고속으로 움직이는 전자의 움직임을 관찰하는 데 성공했다.

공명 상태일 때만 전기 소자 바깥으로 나오는 전자의 원리를 이용, 공명 상태 에너지를 시간에 따라 변화시켜 나노 셔터를 열거나 닫도록 했다.

나노 셔터를 여는 시간을 바꿔 전류를 측정하면 전기 소자 내에서 전자가 어떻게 진동하는지 관측할 수 있다.

심흥선 교수는 "나노 셔터는 전자의 양자역학적 움직임을 연구하는 데 활용될 수 있으며 나노 전기소자 정밀 제어, 전자기장의 초정밀 측정 등 연구에 응용될 수 있을 것"이라고 말했다.

일본전신전화주식회사(NTT) 연구소, 영국국가표준기관(NPL) 연구소가 공동으로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 나노테크놀로지'(Nature Nanotechnology) 지난 4일 자 온라인판에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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