[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 숭실대학교는 물리학과 이동렬·박세영 교수 연구팀이 전기적 나노 소용돌이 구조에서 초고속 나노 음향파가 생성되는 새로운 원리를 세계 최초로 규명했다고 26일 밝혔다.

연구의 핵심은 분극 소용돌이 구조가 단순히 파동을 전달하는 역할에 그치지 않고, 외부에서 전달된 충격파를 새로운 형태의 나노 음향파로 변환한다는 사실을 세계 최초로 확인한 점이다.

또한 생성되는 음향파의 형태가 나노 구조의 배열에 따라 달라질 수 있다는 점도 밝혀냈다. 이는 나노미터 크기의 구조를 활용해 원하는 형태의 음향파를 설계하고 제어할 수 있음을 보여주는 중요한 결과다.

이러한 연구 결과는 새로운 양자 소자 개발로 연결될 가능성을 열었다. 특히 나노미터 크기의 음향파를 자유롭게 생성하고 제어할 수 있다면, 이를 통해 원하는 방식으로 양자 소자를 제어하는 새로운 기술 개발에도 활용될 수 있을 전망이다.

숭실대 연구진은 포항가속기연구소 XFEL 연구팀과 미국 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 라메시(R. Ramesh) 교수 연구팀과 국제 공동연구를 수행했다.

연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업 및 대학중점연구소지원사업의 지원을 받아 숭실대 기초과학융합연구소(소장 이윤상)를 중심으로 수행됐으며, 연구 성과는 물리학 분야 세계적 권위의 학술지인 '네이처 물리학(Nature Physics)'에 지난 17일 온라인 게재됐다.

논문에는 숭실대를 졸업한 김국태 포항가속기연구소 연구원 제1 저자, 차부현 숭실대 물리학과 대학원생이 공저자로 이름을 올렸다. 논문의 제목은 '압전 격자를 이용한 극성 소용돌이로부터의 나노 규모 변형파 발생(Nanoscale strain wave generation by a piezoelectric grating from polar vortices)'이다.


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