초절연체와 양자 동기화

박막 초전도 필름에 무질서 상태를 도입하면 일반적인 기질(normal matrix)에서 초전도 섬(superconducting island)이 형성되면서 물방울 모양의 전자 구조(electronic texture)가 유도된다. 이러한 무질서 상태를 미세 조정함으로써 이러한 시스템을 초전도체에서 절연체로 변화시킬 수도 있다. 이번 주 네이처에 발표된 연구 논문에서는 이러한 프로세스에서 밝혀지지 않았던 ‘초절연’ 상태를 포함하는 실험적인 증거를 제공하였다. 이러한 초절연 상태는 무한한 저항을 가지는 초전도체의 ‘미러 이미지’와 동일하다. 초전도체가 절연체로 변화하는 동안, 초전도체에서 절연체로 변하는 뚜렷이 구분되는 확연히 구분되는 열에 의해 활성화되는 전도 현상인 ‘쿠퍼-쌍 절연체(Cooper-pair insulator)’로 불리는 전도 상태가 나타난다. 질화티타늄(Titanium nitride) 필름을 이용한 실험을 통해서 특정 온도에서 쿠퍼-쌍 절연체는 초전도체와 유사한 상태인 초절연체로 변화하며, 이는 충분히 강한 자기장에 의해서 소실될 수 있고, 특정 전압에서도 붕괴되었다.