그래핀에서의 양극성 초전도 전류

그래핀(grapheme)은 전자 운반 입자(charge-carrying particle)가 질량이 없는 것처럼 보이는 상대론적 속도(relativistic speed)로 움직이기 때문에 응축물 물리학에서 모델 시스템으로 이용된다. 이와 같은 특성은 이번 주 네이처에 소개된 것과 같은 특이한 전자 전달 특성(electron transport property)을 가지고 있다. 그래핀 층을 두 개의 초전도 전극 사이에 두면, 낮은 온도에서 초전도 전류가 흐르게 된다. 전류는 전자 또는 홀(hole)에 의해서 운반되는데, 이는 게이트 전압과 그래핀 층의 전하 밀도(charge density)에 따라 달라진다. 흥미로운 것은, 전하 밀도가 제로인 상황에서도 한정된 초전도 전류가 흐를 수 있다는 사실이다. 이와 같은 관찰 결과는 시간 역전 대칭성(time-reversal symmetry)으로 알려진 상대론적 현상과 그래핀의 전달 메커니즘의 특성을 어느 정도 밝힐 수 있게 되었다.