초전도 '전자 질서' 눈으로 본다…KAIST 세계 최초 성과

KAIST 연구진이 미국 스탠퍼드대와 공동으로 극저온에서 전자들이 질서를 만들고 깨뜨리는 과정을 공간적으로 시각화하는 데 세계 최초로 성공했다고 20일 밝혔다. 그동안 간접 측정에 의존하던 전자 질서 변화를 직접 눈으로 확인할 수 있게 되면서 초전도체·양자컴퓨터 소재 연구에 새로운 돌파구를 제시했다는 평가가 나온다.

연구진은 액체헬륨으로 냉각한 특수 전자현미경과 4차원 주사투과전자현미경(4D-STEM)을 활용해 전자 무늬의 변화를 실시간으로 관찰했다. 특히 온도 변화에 따른 전자 무늬의 탄생과 소멸 과정을 세계 최초로 영상화하면서 전하밀도파(CDW) 전자 무늬를 이루는 전자들이 얼마나 먼 거리까지 서로 영향을 주는지 정량적으로 밝혀냈다.


최영총 기자 youngchoi@hankyung.com