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'옴의 법칙'에 위배되는 바일 금속 발견
에너지 손실이 없는 반도체 개발에 큰 도움 될 것
[389호] 2017년 10월 11일 (수) 공환석 기자 ghs00706@

우리대학 김지훈(물리) 교수와 대구대 공동 연구팀이, 옴의 법칙이 적용되지 않는 바일 금속(BiSb)을 발견했다.
일반적으로 금속 내부에서 자유롭게 움직이는 전자는 전압이 걸리면 일정한 방향으로 움직이는데, 이때 불순물의 영향으로 전자의 흐름이 방해받는 현상이 저항이다. 옴의 법칙은 전기회로에서 전압, 전류, 저항 사이의 관계를 설명하는 법칙으로, 이 법칙이 만들어진 1827년부터 190년간 이 법칙에 어긋나는 현상은 발견되지 않았다.
하지만 바일 금속에 특정한 방향으로 전기장을 걸어주면 내부에 전자가 이동하는 통로가 생기기 때문에 전자가 저항 없이 움직일 수 있다. 연구팀에 따르면 이런 바일 금속의 특성은 향후 에너지 손실이 거의 없는, 매우 빠른 속도를 가지는 반도체를 개발하는 데 이용될 수 있을 것이며, 향후 연구를 거듭하면 현재 남아있는 미량의 저항까지도 줄여 저항을 전혀 받지 않고 전류가 흐르는 소자를 만들 수도 있다.
한편, 본 연구는 재료과학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 8월 14일 자로 게재됐다.
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