中, 헬륨없이 영하 273도 달성 신기술 개발...초전도체 실험에 활용
[베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 헬륨없이 초저온에 달성하는 신기술을 개발해냈다.
중국과학원대학의 쑤강(蘇剛) 교수팀은 다년간의 연구작업을 통해 헬륨없이 극저온인 영하 273.1도를 달성하는 방법을 개발해냈으며, 해당 연구성과는 국제학술지 네이처에 등재됐다고 중국 과기일보가 15일 전했다.
영하 273.1도는열역학적으로 최저의 온도이며, 이론적으로 영하 273.1도보다 낮은 온도는 존재하지 않기 때문에, 이를 '절대 0도'라고 부른다.
절대 0도에서는 분자의 움직임이 없는 상태이기 때문에 초전도 및 초유체성 현상에 대한 연구, 양자 기체 연구, 분자 구조 및 스펙트럼 분석 등 고부가가치 연구들이 이뤄진다.
절대 0도 환경은 일반적으로 헬륨을 활용해 만들어지며, 높은 안정성을 요구하는 실험 및 응용에서는 반드시 헬륨이 사용된다. 하지만 헬륨은 희귀하고 채굴 및 생산이 어렵기 때문에 가격이 높다.
쑤강 교수를 대표로 하는 연구팀은 코발트 기반 자성 물질에서 '초고체'라는 새로운 물질의 상태를 발견했으며, 이 물질을 활용해 영하 273.05도를 구현해냈다. 연구팀은 이 효과를 '스핀 초고체 거대 자기 카드 효과'라고 명명했다.
연구팀은 "헬륨을 사용하지 않는 극저온 냉동기를 만들어내는 것이 우리의 목표"라면서 "무헬륨 극저온 냉동기는 초전도 양자 컴퓨터 연구는 물론 응집 물리학, 재료과학, 심우주 탐지와 같은 첨단기술 분야에 사용될 것"이라고 설명했다.
네이처는 해당 논문을 높게 평가한 것으로 전해졌다. 매체에 따르면 네이처 심사위원들은 이번 연구성과에 대해 '초저온 환경에서 복잡한 화합물에 대한 고품질 실험을 가능케 할 것' '이론과 실험의 일치로 결론에 대한 근거가 충분하다' '광범위한 학계의 관심을 불러일으킬 것'이라는 평가를 내렸다.
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| 무헬륨 극저온 환경을 생성시키는 내용의 도식 [사진=과기일보 캡쳐] |
