3차원 물질 1차원 물질 변화 규명

3차원 구조의 물질인 류시늄 산화물이 일정 온도에서 1차원 물질로 변하는 현상이 국내 연구진에 의해 처음으로 밝혀졌다.

성균관대 박제근(40·물리학)교수는 14일 “3차원 구조를 갖는 류시늄 산화물(Tl2Ru2O7)이 120K(영하 153도)보다 낮은 저온에서 스스로 1차원 물질로 변하는 현상을 발견, 근본원리를 규명했다.”고 밝혔다.

이는 모든 물질이 온도와 압력 등 외부변수에 의해 변하는 ‘상전이(Phase Transitions)’의 성질이 물질의 차원과 물리량에 의해 결정된다는 기존의 관념과 배치되는 새로운 사실을 밝혀낸 것으로 평가된다.

박 교수는 “상전이 차원이 물질구조에 관계없이 결정될 수 있다는 점을 발견한 것은 매우 의미가 있는 결과”라면서 “이번 결과에서와 마찬가지로 여러 자유도 사이의 강한 결합이 존재하는 물질에서는 이러한 현상들이 더 발견될 수 있다.”고 말했다.

이어 “이번 연구결과는 기초과학 측면에서 중요한 의미를 갖는 것으로, 특히 재료공학부문에서 다양한 응용이 가능할 수 있다.”고 설명했다. 박 교수의 이번 논문은 과학저널 ‘네이처 머티리얼스’ 온라인판 최근호(14일자)에 실렸다.

이영표기자