민병일교수 연구실, 강창종 연구원 “희토류 화합물 YbB6 물질의 위상 물성 논쟁 해결”

민병일 교수 연구실에서는 최근 위상콘도절연체의 가능성이 제기되어 관심과 논란의 대상이 되고 있는 YbB6 물질의 위상 물성을 확실히 규명한 논문을 발표하였다.희토류 화합물인 SmB6물질이 위상콘도절연체 물질 후보로 알려지면서, 유사 희토류 화합물인 YbB6 물질도 위상콘도절연체가 될 수 있다는 이론 및 실험적 논문들이 보고된 바 있다. 하지만 이후 YbB6 물질이 위상절연체의 가능성은 있지만 위상콘도절연체는 아니라는 주장이 제기되면서 YbB6 물질의 위상 물성에 대한 논쟁이 계속 제기되어 왔다.포항공대 이론 연구팀 (강창종 박사, 심지훈 교수, 민병일 교수)은 한국, 미국,독일 등 실험  연구팀들과의 공동 연구를 통해, YbB6 물질은SmB6물질과는 달리 위상콘도절연체나 위상절연체가 될 수 없다는 사실을 명백히 밝혀냈으며, 이 결과는 Physical Review Letters 최근호에 발표되었다 [C.-J. Kang et al. Phys. Rev. Lett. 116, 116401 (2016.3. 18)].

이 연구는 희토류 화합물에서 어떠한 조건이 갖추어져야 위상콘도절연체가 될 수 있는지를 제시함으로써, 향후 위상콘도절연체 물질 연구에 큰 활기를 보태어줄  것으로 전망된다.

<YbB6 물질의 전자구조>

(왼쪽) 각분해 광전자 분광학 실험법으로 측정한 YbB6전자구조

(오른쪽) 이론적으로 계산한 YbB6 전자구조.(b)의 mBJ 계산 결과가 실험결과와 일치.