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70339422
일 자
23.03.28
조회수
39
글쓴이
물리학과
[물리학과/IBS연구단][콜로퀴움][2023.03.29] Quantum materials in extreme physical conditions: emergent superconductors and competingorders

Title: Quantum materials in extreme physical conditions: emergent superconductors and competingorders 

Speaker: 김기훈 교수님 (서울대학교 물리학과)

Time and Location: Mar. 29th (Wed), 5-6 PM. Science Building B101


Abstract

 1986년도에 구리산화물에서 발견된 고온 초전도 현상은 아직 물리학자들이 이해하기 어려운 오랜 응집물질의 난제로 남아있다. 이를 위해하기 위해 지난 20여년간 다양한 물질계를 합성하고 전자의 거동을 연구한 경험으로 최근에는 실험적인 공통점들이 어느정도 수렴하고 있다.  고온 초전도 현상과 같은 기존의 BCS이론의 약한 전자-포논 상호작용을 벗어난 비통상 (unconventional) 초전도 현상은 어떤 물질계를 막론하고 예를들어 자성 (흔히 반강자성) 전이 온도가 외부변수에 의해 영도로 수렴하는 양자 임계 현상 부근에서 나타나는 점이다. 이는 고온초전도현상이 경쟁하는 응집물질의 상이 소멸되는 과정에서 나오는 동역학적인 요동과 짧은 상호관계가 있을 때, 잘 매개되는 것으로 정성적인 이해가 가능하다. 이렇게 자성 정렬 온도의 양자 임계 점부근의 초전도 상전이 온도의 증가는 이제 다양한 계 (무거운 페르미온 계, 철계 초전도, 계, 구리 산화물 초전도 등등) 에서 공통적으로 확인되는 현상이다.  동시에 우리가 보통 전자-포논(음파) 상호 작용에 의해 이해하고 믿었던 경쟁하는 상이 전하밀도파의 경우에는 양자 임계 현상이 그리 중요하지 않는 것처럼 보이는 예가 많았다. 하지만, 최근의 몇가지 물질계에서 한정적으로 전하밀도파 조차도 양자 임계점을 생성하고 그 주변에서 초전도의 전이온도가 상승하여 임계점 부근에서 돔형태의 상평형도가 관측되는 예가 발견되고 있어, 양자 임계 현상에 의한 초전도 전이온도 상승의 현상이 경쟁하는 상이 전하밀도파이고 이 전하밀도파가 소멸할때도 초전도 현상을 증대시킬 수 있는 예가 나오고 있다. 이 발표에서는 이같은 새로운 실험 결과를 소개하고, 어떻게 보통의 자성양자임계 현상에서 증가되는 초전도 현상과 전하밀도파의 양자임계현상에서 나오는 초전도현상이 다소 다른점에 대해서도 논하고자 한다.  이를 위해 최근 발표자가 중점적으로 연구하고 있는 2차원 칼코겐 전이금속화합물, 카고메 격자 구조를 가지는 것으로 알려진 2차원 카고메 금속계에서의 압력과 원소 치환에 의한 실험결과를 소개하며,  상호 경쟁상의 요동과 사라짐이 어떻게 초전도 현상을 매개하는 지를 고찰해보고자 한다. 


주요 용어: 초전도 현상, 양자 임계 현상, 전하 밀도파, 카고메 금속계

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