리서치 하이라이트

두 채널 콘도 효과

Nature 446, 7132

전자의 움직임을 단단히 제한하는 나노 구조인 반도체 양자점(semiconductor quantum dot)은 하나 또는 몇 개의 전자들의 움직임을 연구하고 조작하는데 대한 유용한 모델 시스템이 되고 있다. 한가지 잘 연구된 현상 중에 하나는 콘도 효과(Kondo effect)로서 양자점 내에서 분리된 전자 스핀(electron spin)이 전극의 수많은 전자들과 강력한 상호작용을 함으로써 복잡한 다양한 입자 상태를 유발하는 것을 의미한다. 조금 다른 현상으로써 관찰하기가 훨씬 힘든 두 채널 콘도 효과(two-channel Kondo effect)에서는 두 전극의 전자들이 양자점 내에서 지역화된 단일 스핀과의 상호작용을 통해서 서로 간에 얽히게 된다. 전형적인 콘도 효과와는 달리, 새로운 두 채널 콘도 효과는 전형적인 페르미 액체(Fermi liquid)의 전자 행동(electron behavior)으로 설명되지 않는다. 두 채널 콘도 효과에 대한 자세한 조사를 통해서 처음 예측된 지 25년 만에 양자점에서 관찰되었다. 이 시스템은 현미경 레벨에서 정밀하게 컨트롤이 가능하며, 디자인을 통한 반도체 나노 구조를 제작할 수 있는 단계로 한걸음 더 나아갈 수 있게 되었다.