국내 연구팀, 세계 최초로 고체물질 속 '암흑전자' 규명

고체 물질 속 전자의 암흑 상태 [김근수 교수 제공]

국내 연구팀이 고체 물질 속에서 빛으로 관측할 수 없는 '암흑 전자'의 존재를 세계 최초로 규명했습니다.

과학기술정보통신부는 김근수 연세대 교수팀이 국제 공동연구를 통해 고체 물질 속에서 암흑 전자를 확인해 현지시각 29일 국제 학술지 '네이처 피직스'에 게재했다고 밝혔다.

암흑 전자는 이름처럼 빛을 흡수하거나 방출하지 않아 관측이 어려운 물질로 앞서 원자나 분자에 존재하는 암흑 전자가 발견된 적은 있지만, 고체 물질에서 발견된 적은 없었습니다.

연구진은 약 4년간의 연구 끝에 암흑 전자의 존재를 간접적으로 확인할 수 있는 새로운 방법론을 구상했습니다.

이를 통해 고온초전도체인 구리 산화물에서 눈에 보이지 않는 암흑 전자가 존재한다는 것을 규명했습니다.

김 교수는 "고체 속 암흑 전자의 존재 규명은 그 존재를 모를 때 설명할 수 없었던 양자 현상을 이해하는 단서를 제공할 수 있다"며 "이번 성과를 바탕으로 현대 물리학의 오랜 난제인 고온초전도의 비밀을 푸는 데 도전할 계획"이라고 말했습니다.