포스텍 연구팀, 그래핀 이용 '초단간극 탄도 성 조셉슨접합' 구현

[시선뉴스] 포스텍 연구팀이 그래핀을 이용해 이론으로만 예측되었던 '초단간극 탄도성 조셉슨접합'을 구현해 내 화제가 되고 있다.

2일 포스텍을 따르면 물리학과 이길호 박사와 이후종 교수, 박사과정 김솔씨, 지승훈 교수 공동연구팀이 그래핀을 두 초전도 전극 사이에 샌드위치처럼 끼워 넣은 수직 형태의 초단간극 탄도 성 조셉슨접합을 세계 최초로 실현, 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)지 최신호를 통해 발표했다고 전했다.

조셉슨접합은 양자 간섭현상이 일어나 미래형 첨단컴퓨터로 불리는 양자컴퓨터, 양자간섭을 이용한 양자간섭 소자, 초고주파발진소자 등의 연구에 폭넓게 활용되고 있다.

이와 관련 이 접합에서 가운데에 들어가는 금속이 아주 얇아지면 양자결맞음이 강한 초단간극 탄도 성 조셉슨 접합이 생길 수 있다는 것은 이론이 있었는데 실제로 실현되지는 못했었다.

수십 년간 다양한 연구에도 불구하고 초단간극 탄도 성 조셉슨접합이 실제로 만들어지지 않았던 것은 초전도체 사이에 들어갈 고순도 금속층을 원자단위로 얇게 만드는 것이 어려웠기 때문이다.

이에 따라 연구팀은 '꿈의 소재'로 불리는 그래핀을 그 해결방안으로 주목해 연구를 진행해왔다. 탄소 원자인 그래핀은 원자 하나의 두께를 갖고 있어 현존하는 가장 얇은 도체로 알려졌다.

이후종 교수는 "이번 연구성과는 앞으로 원자단위의 소자구조 제어와 다양한 그래핀-초전도 양자 소자 개발에 폭넓게 활용될 것"으로 기대하고 있다.

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