양자유체 이해의 틀 제공 .. '노벨물리학상 수상 3인 업적'

98년 노벨 물리학상을 수상한 러프린.추이.슈퇴르머교수는 물질의 내부구조
와 움직임을 보다 정확하게 관측할수 있는 길을 마련한 것으로 평가되고
있다.

이들이 발견한 양자유체 한 방울 안에서 일어나는 현상을 분석하면 이같은
결과를 얻을수 있다는 것이다.

서울대 임지순 교수는 이들의 노벨상 수상소식을 접하고 "이미 오래전부터
예견돼 왔다"고 말했다.

임 교수는 "미국 벨연구소에서 그들과 함께 일할 때 이미 그 연구성과가
상당히 획기적인 것이라는 평가를 받았다"고 덧붙였다.

슈퇴르머교수와 추이교수는 지난 82년 아주 강력한 자기장과 저온상태에서
실험을 하면서 이 전자를 발견했다.

그로부터 1년뒤 로린교수는 그들의 실험결과를 설명하는 이론을 내놓았다.

이론적인 분석을 통해 로린교수는 강력한 자장속에 있는 전하는 응축돼
새로운 형태의 양자유체를 형성한다는 사실을 입증했다.

슈퇴르머교수와 추이교수는 이 실험에서 홀(Hall)저항의 새로운 현상을
발견했다.

이 저항은 이전에 알려진 것보다 3배나 강했다.

이들은 계속해서 새로운 단계를 추가로 발견, 분수양자홀(Hall) 효과라는
이름을 붙였다.

러프린 교수는 1년뒤 이 효과를 설명했다.

저온과 강력한 자장이 전자가스를 강제로 응축시켜 새로운 타입의 양자유체
를 만든다.

전자는 가장 응축시키기 어려운 물질이므로 이 경우 우선 자장의 플럭스
양자와 결합한다.

각 전자는 세개의 플럭스양자를 잡아 응축에 대한 저항이 없는 일종의
복합입자를 형성한다.

러프린 교수는 이 입자가 슈퇴르머와 추이 교수의 관측결과와 완전히 일치
하는 극히 미약한 전하를 갖고 있음을 보여 줬다.

< 정종태 기자 jtchung@ >

( 한 국 경 제 신 문 1998년 10월 14일자 ).