초전도체 비밀 풀 ‘고체물질 암흑전자’ 국내 연구진이 첫 확인

국내 연구진이 고체 물질에서 ‘암흑 전자’의 존재를 세계 최초로 확인했다. 그간 베일에 싸여 있던 고온초전도체의 원리를 밝힐 수 있는 실마리가 될 것으로 보인다. 과학기술정보통신부는 김근수 연세대 교수 팀이 국제 공동연구를 통해 고체 속에서 암흑 전자를 확인해 국제 학술지 ‘네이처 피직스’ 29일자에 게재했다고 밝혔다.

암흑 전자는 이름처럼 빛을 흡수하거나 방출하지 않아 관측이 어려운 물질이다. 앞서 원자나 분자에 존재하는 암흑 전자가 발견된 적은 있지만 고체 물질에서 발견된 적은 없었다.

연구진은 약 4년간의 연구 끝에 암흑 전자의 존재를 간접적으로 확인할 수 있는 새로운 방법론을 구상했다. 이를 통해 고온초전도체 구리 산화물에서 눈에 보이지 않는 암흑 전자가 존재한다는 것을 확인했다. 이는 고체 물질 속에서도 전자가 암흑 상태로 존재할 수 있다는 것을 규명한 세계 최초 사례다.

최지원 기자 jwchoi@donga.com

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