전자 한 개씩 흘려보내는 원자전선 발견 - 전력소비와 발열 감소로 집적회로 소형화 조기실현 기대
□ 각 원자사슬은 서로 다른 네 가지 원자구조(A, B, C, D)의 조합으로 이루어지는데, 이들이 어떤 순서로 배열하느냐에 따라 방향성을 갖게 할 수 있다.
o 이때 각 원자사슬 양단 사이에 좁은 경계가 생기며 이를 ‘솔리톤’이라고 하는데, 솔리톤에 하나의 전자가 갇히게 된다.
o 원자사슬을 구성하는 원자들의 순서를 바꿔주면 ‘솔리톤’이 방향성을 갖고 이동하게 되어 솔리톤에 갇힌 전자도 이동하게 되는 것이다.
o 연구진은 이번 연구를 통해 찾아낸 ‘1차원 물질에서 방향성을 가진 솔리톤’을 “카이럴 솔리톤”이라고 이름 지었다. 이는 마치 무빙워크가 움직이면서 위에 가만히 서 있는 탑승자를 이동시키는 것과 같다.
＊ 네 가지 원자구조(A, B, C, D라고 부르자)에서, A→B→C→D→A의 원자구조를
A→D→C→B→A로 방향성을 바꿔주면 전하의 흐름을 제어할 수 있다.
□ 또 다른 전기가 통하는 부도체인 폴리아세틸렌에 관한 연구가 2000년 노벨화학상을 받았지만, 폴리아세틸렌 사슬에서는 전자를 하나씩 제어하기는 어려웠다.
＊ 폴리아세틸렌처럼 2개의 원자구조인 부도체 상태(A와 B라 부르자)를 가지는 경우 A→B→A로 바뀌는 것과 그 반대인 A→B→A가 동일하다.
전자 한 개씩 흘려보내는 원자전선 발견
1차원 물질에서 방향을 가져 전자를 한 개씩 흘러보내는 원자전선을 뭐라고 하지
카이럴 솔리톤