과학자들은 키랄 특성을 지닌 물질의 새로운 상태를 발견했습니다

국제 연구 그룹이 키랄 전류(chiral current)로 알려진 양자 현상의 존재를 특징으로 하는 새로운 물질 상태를 확인했습니다.

이러한 전류는 스핀으로 알려진 전자의 양자 특성과 결정 내 배열에서 특성이 발생하는 기존 자성 재료와 달리 전자의 협동 운동에 의해 원자 규모에서 생성됩니다.

키랄성의 중요성

예를 들어 분권화는 과학에서 매우 중요한 속성이며 이를 이해하는 것도 필요합니다. DNA. 발견된 양자현상에서는 빛과 물질의 상호작용을 연구하여 전류의 키랄성을 밝혔으며, 여기서 적절한 전류가 편극되었다. 광자 스핀 상태가 잘 정의된 물질의 표면에서는 전자가 방출될 수 있습니다.

이 발견은 에 출판되었습니다. 자연양자 물질에 ​​대한 지식, 키랄 양자 위상 검색 및 물질 표면에서 발생하는 현상을 크게 풍부하게 합니다.

잠재적인 적용 및 영향

“이러한 양자 상태의 존재에 대한 발견은 전자의 전하 대신 키랄 전류를 정보 전달자로 사용하는 새로운 유형의 전자 장치 개발의 길을 열 수 있습니다”라고 응집 물질 물리학 연구원인 Federico Mazzola는 설명합니다. 베니스의 Ca' Foscari 대학 및 연구팀장. 이러한 현상은 새로운 키랄 광전자 장치를 기반으로 하는 미래 응용 분야에 중요한 영향을 미치며, 새로운 센서를 위한 양자 기술 분야뿐만 아니라 다음과 같은 분야에도 큰 영향을 미칩니다. 생물의학 및 재생에너지.

발견 및 검증

이론적 예측에서 탄생한 이번 연구는 이탈리아 싱크로트론 Elettra의 사용 덕분에 지금까지 신비롭고 파악하기 어려운 것으로 남아 있던 이 양자 상태의 존재를 처음으로 직접적으로 입증했습니다. 지금까지 이 현상의 존재에 대한 지식은 실제로 특정 재료에 대한 이론적 예측에 국한되어 있었습니다. 고체 물질 표면에 대한 관찰은 새로운 초박형 전자 장치 개발에 매우 ​​흥미로웠습니다.

베니스의 Ca' Foscari 대학교, SPIN 연구소, CNR Materials Officina 연구소, 살레르노 대학교 등 국내 및 국제 파트너로 구성된 연구 그룹은 전자 특성으로 과학계에 이미 알려진 물질의 현상을 조사했습니다. . 초전도 스핀 전자공학에 응용하기 위한 것이지만, 새로운 발견은 더 넓은 범위를 가지며, 더 일반적이고 광범위한 양자 물질에 ​​적용 가능합니다.

이러한 물질은 고전 물리학에서 설명한 것보다 훨씬 뛰어난 특성을 가지고 양자 물리학과 현재 신기술 개발에 혁명을 일으키고 있습니다.

참고 자료: Federico Mazzola, Wojciech Brzeski, Maria Teresa Mercaldo, Anita Guarino, Chiara Beggi 및 Jill A의 “표면 궤도 나선형 광물화의 서명” 미와, 도메니코 디 파지오, 알베르토 크리발디, 존 후지이, 조르지오 로시, 파스콸레 오르지아니. Sandeep Kumar Chaluvadi, Shini Ponnathum Shaleel, Giancarlo Panaccioni, Anupam Jana, Vincent Poliuzic, Ivana Vobornik, 김창영, Fabio Milito-Granozio, Rosalba Fittipaldi, Carmine Ortex, Mario Cocco 및 Antonio Vecchione, 2024년 2월 7일, 자연.
도이: 10.1038/s41586-024-07033-8