• 커뮤니티
  • 새소식
새소식

뉴스 | [이길호 교수, 조길영 교수] 초전도 소자의 양자속박상태 조절법 제시

페이지 정보

2024.06.11 / 952

본문

초전도 소자의 양자속박상태 조절법 제시

 

- POSTECH 연구팀조셉슨 접합의 양자특성을 손쉽게 제어할 수 있는 새로운 방법을 제시

 

626ebe2ea4e2bfe38c642ad98600fc22_1717974296_9339.png
 

 

 

 

포항공과대학교(POSTECH) 물리학과 이길호 교수조길영 교수 연구팀은 일본 국립재료과학연구소(NIMS) Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi 박사 연구팀과의 공동 연구를 통해 겹층 그래핀(bilayer graphene) 기반 조셉슨 접합 (Josephson junction)의 성질을 결정짓는 안드레예프 속박 상태 (Andreev bound states)의 양자역학적 특성을 게이트 전압 인가를 통해 성공적으로 조절하였다이번 연구는 미국 국제 학술지 ‘Physical Review Letters’ 에 최근 게재됐다. 

 

조셉슨 접합은 두 초전도체 사이 매우 얇은 일반 도체를 통해 초전류가 흐를 수 있는 소자로양자컴퓨터고정밀 양자 센서저전력 및 고속 전자 소자 등에 활용되고 있다두 초전도체 사이에 위치한 겹층 그래핀에 속박된 전자는 안드레예프 속박 상태란 양자화된 에너지 상태로 존재하게 되며이는 조셉슨 접합의 작동 특성을 결정짓는 가장 중요한 요소이다이번 연구는 겹층 그래핀의 에너지 분산 특성을 게이트 전압으로 조절하여 초전도 결맞음 길이를 제어하고이에 따른 안드레예프 속박 상태의 에너지 준위 분산 및 개수를 실시간으로 손쉽게 조절하는 방법을 제시한다.

                  626ebe2ea4e2bfe38c642ad98600fc22_1717974277_3532.JPG
   

다양한 양자정보소자로서 응용 가능성이 높은 조셉슨 접합의 전기적 특성은 소자를 구성하는 일반금속의 전도층에 존재하는 안드레브 속박 상태의 에너지-위상 관계와 밀접하게 관련되어 있다이 속박 상태는 전도 채널의 길이와 초전도 결맞음 길이(superconducting coherence length)의 비율에 따라 에너지 준위 분산 및 개수가 변화하는 특성을 가지는데일반적으로 준위 개수가 1쌍일 때는 짧은 접합 한계(short junction limit)에 있다고 하며 2쌍 이상일 때는 긴 접합 한계(long junction limit)에 있다고 한다이러한 준위 개수는 조셉슨 접합의 양자정보 소자로서의 역량을 조절하는 중요한 변수가 될 수 있다.

 

본 연구팀은 겹층 그래핀의 이차 함수와 유사한 에너지 분산 관계를 이용하여 게이트 전압을 인가하면 초전도 결맞음 길이를 실시간으로 제어할 수 있다는 사실에 착안하여 연구를 진행하였다본 연구팀에서 기존에 개발한 터널링 분광법(tunneling spectroscopy)을 활용하여 다양한 게이트 전압에서 안드레예프 속박 상태를 실시간으로 변화함을 관측하는 데 성공하였으며 이론적 계산과도 잘 일치한다는 사실을 보였다.

 

  • 다음글 다음글이 없습니다.
  • 이전글 이전글이 없습니다.
새소식
Total : 714
게시물 검색
새소식 목록
Notice 2024-11-05 [경북도민일보] APCTP, ‘아태 젊은 물리학자상’에 포스텍 이길호 교수 등 3명 선정
Notice 2024-11-05 [조선비즈 외 1] 한국과학창의재단 이사장에 정우성 포스텍 교수 (산경/물리/융합 정우성 교수)
Notice 2024-10-24 [경상매일신문외3] 포스텍, 차세대 초고속 반도체입자 변조기 개발 성공 (물리/융합 박경덕 교수, 물리 통합과정 주희태·이형우·김수정)
Notice 2024-10-29 [매일경제] “AI로 반도체칩 효율적 사용 도와…엔비디아도 반했죠” (물리 신정규·박종현 동문)
Notice 2024-10-24 [박재훈 교수, 송창용 교수] 막스플랑크 한국·포스텍硏, 세계적 英연구소와 공동연구 MOU
Notice 2024-10-18 플라즈마 및 입자가속기 연구 거장, 조무현 명예교수를 추모합니다.
Notice 2024-10-15 [김범준 교수 연구실] 전이금속 칼코겐화합물에서의 나선 전하 밀도파의 형성 원리
Notice 2024-09-23 [양자정보과학] 2025학년도 신입생 모집
2024-09-27 김승환 명예교수님 정부포상 '옥조근정훈장' 수상
2024-07-29 [조선일보] 2024년 글로벌 선도연구센터 선정-포스텍 양자 각운동량 동역학 센터 (물리 이현우 교수)
2024-06-28 [이길호 교수] 2024 제7회 한성과학상 수상
2024-06-28 [전자신문외2]포스텍 이길호·조길영 교수 연구팀, 초전도체 양자속박상태 새로운 조절법 찾았다
2024-06-25 ‘전자 스핀’ 활용하는 차세대 메모리, 원자 구조 조절해 효율 개선 (물리 이대수 교수·통합과정 조용주, 신소재 최시영 교수)
2024-06-19 [KBS] 경북도, 차세대 먹거리 ‘양자 산업’ 육성 (물리 서준호 교수, 신희득 교수)
2024-06-18 [조선비즈외5건] 반도체 발열 문제, 양자 파동으로 해결한다 (물리 이현우 교수)
top_btn