물리학과 신상진 교수팀…"그래핀의 전자운동을 중력이론을 통해 설명"
(서울=연합뉴스) 최평천 기자 = 한양대 물리학과 신상진 교수팀은 '꿈의 신소재'라 불리는 그래핀에 대한 새로운 이론 기반을 제시했다고 14일 밝혔다.
그래핀은 물리적 강도와 열 전도성이 우수하고 저항이 낮아 차세대 소재로 주목받고 있다.
한양대 연구팀은 일반적인 전자이론으로 설명되지 않는 그래핀의 독특한 전자운동을 중력이론을 통해 설명했다.
원자 배열이 2차원에 육각형 구조로 비교적 간단한 물질에 속하는 그래핀은 특정한 온도, 밀도, 영역에서 열은 잘 전달하지만 전하는 잘 전달하지 않는 특이 현상이 있다.
하지만 기존 물리학자들은 그래핀의 특이 현상을 설명하거나 수식을 계산할 수 있는 이론을 제시하지 못했다. 기존 이론은 전자 간 강하게 상호작용하는 것을 설명하지 못했다.
연구팀은 한 차원 높은 중력을 가지고 한 차원 낮은 공간에서의 물질이 강하게 상호작용을 한다는 아이디어를 바탕으로 그래핀이 이를 적용했다.
연구팀은 2차원 개념인 그래핀의 열과 전기전도도를 3차원 개념인 블랙홀을 이용해서 계산했고 그 결과가 그래핀 실험과 정확히 일치한다는 것을 발견했다.
신 교수는 "그래핀의 특이 현상을 이해하는 새로운 이론을 제시했고 이것이 전혀 다른 영역인 위상 부도체 및 고온 초전도체의 이해를 위해서도 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 미국물리학회(APS)가 발간하는 물리학 분야 권위지인 '피지컬 리뷰 레터'(Physical Review Letter)에 게재됐다.
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