초거대 각자기저항 현상 발견
초거대 각자기저항 현상 발견
  • 유민재 기자
  • 승인 2022.01.07 01:34
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우리대학 김준성(물리) 교수 연구팀이 국내외 공동 연구진과 함께 자성이 있는 반도체 물질에서 위상학적인 전자 상태에 의한 초거대 각자기저항 현상을 최초로 발견했다. 
위상학적인 전자 상태는 고체 물질의 전자 구조가 위상적으로 꼬여있는 상태로, 고체의 물성을 깊이 이해하기 위한 중요한 열쇠로 여겨진다. 위상학적 전자 상태가 전도띠나 원자가띠에 존재하는 자성 위상 반도체에서 스핀 방향을 외부 자기장으로 조절하면, 전류의 흐름이 바뀌는 부도체-금속 상전이가 발생한다.
연구팀은 해당 현상이 구현될 수 있는 실제 물질을 찾는 데 집중했고, 그 결과 반데르발스 물질인 Mn3Si2Te6에서 자기장의 방향에 따라 전도성이 10억 배 정도 급격히 변화하는 것을 발견했다. 기존의 자성체에서 스핀 방향을 바꿨을 때 전류 흐름이 일부 조절되는 경우는 있었지만, 전류를 완전히 흐르거나 흐르지 못하게 조절한 것은 이번이 처음이다. 연구 성과는 최상위 국제학술지인 Nature에 온라인 게재됐다.