왼쪽부터 숭실대 물리학과 이동렬 교수, 김국태 박사(포항가속기연구소 연구원), 박세영 교수.사진=숭실대 제공

 

[대학저널 이선용 기자] 숭실대 연구팀이 전기적 나노 소용돌이 구조에서 초고속 나노 음향파가 생성되는 새로운 원리를 세계 최초로 규명했다.

이번 연구는 숭실대 물리학과 이동렬 교수와 박세영 교수 연구팀, 포항가속기연구소 XFEL 연구팀과 미국 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스의 라메시(R. Ramesh) 교수 연구팀이 함께 참여한 국제 공동연구로 수행됐다.

또 연구 성과는 물리학 분야 세계적 권위의 학술지인 『Nature Physics』에 6월 17일 온라인 게재됐다. 게재 논문 제목은 ‘Nanoscale strain wave generation by a piezoelectric grating from polar vortices’이다.

이번 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 개발과 연결될 가능성에도 주목받고 있다. 특히 나노미터 크기의 음향파를 자유롭게 생성하고 제어할 수 있다면, 이를 통해 원하는 방식으로 양자 소자를 제어하는 새로운 기술 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

 

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