[금강일보 박정환 기자] 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영)은 나노구조물리 연구단 김성웅 연구위원(성균관대 교수)과 송준성 박사후연구원이 한국과학기술원, 와이즈만연구소 등 국제공동연구진과 함께 상압에서 표면 초전도 현상을 보이는 새로운 삼차원 위상 디락 반금속 소재(KZnBi)를 발견했다고 12일 밝혔다.

이번에 연구진이 발견한 KZnBi는 평상시 대기압(상압) 상태에서 전력을 소비하지 않고도 전류를 흐르게(초전도성) 할 수 있다는 특징이 있다. 연구진은 디락 입자가 존재하는 2차원 물질인 그래핀의 평면 벌집 구조에 착안해 연구에 임했다. 이를 통해 층상으로 쌓아올린 3차원 평면 벌집 구조 물질 KZnBi 합성에 성공했다.

나아가 3차원 위상 디락 반금속 KZnBi 물질의 표면에서 상압 초전도 현상이 나타남도 확인했다. 임계 자기장 측정을 통해 KZnBi 표면에 기존의 초전도체와는 다른 초전도 특성을 보이는 것을 발견했다. 기존에 발견된 삼차원 위상 디락 반금속 물질에서는 초전도 현상이 없거나 매우 높은 압력에서만 나타났었다. 이번 연구를 통해 연구진은 보통 대기압과 같은 1기압 정도의 압력에서 전기저항이 0이 되는 물질인 KZnBi를 찾아냈다.

IBS는 “추후 해당 소재를 이용, 새로운 위상물질 탐색은 물론 양자컴퓨터 연구에 필수적인 위상물질 기반 기술 개발에도 응용할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

박정환 기자 pjh@ggilbo.com