리서치 하이라이트

그라핀 나노리본의 반 금속성 특성

Nature 444, 7117

‘반 금속(half hetal)’으로 불리는 기묘한 물질의 상태가 예측되었다. 이 물질은 자유 전자의 절반이 금속 상태이며, 이들 전자들이 특정 스핀 오리엔테이션(spin orientation)을 가진다. 나머지 절반의 전자는 반대의 스핀 오리엔테이션을 하고 있으며, 반 금속은 절연 상태가 된다. 비록 이러한 사실들은 반 금속 상태에 대한 실험적인 증거들이지만, 실제로 스핀트로닉스에 응용하기 위해서 이러한 특성을 가진 물질을 찾는 작업이 진행되고 있다. Son 등은 제 1 원리(First principle) 계산을 이용하여 그라핀(grapheme)의 나노 스케일 리본이 반 금속의 특징을 가질 수 있다는 것을 예측할 수 있었다. 이러한 반 금속 특징은 나노 리본에 균일한 전기장이 적용될 때 나타나며, 지그재그 형태의 가장자리가 전압 접촉부에 결합하게 된다. 이러한 연구 결과는 그라핀을 이용한 나노 스핀트로닉스를 가능하게 할 것으로 여겨진다.