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리서치 하이라이트

2가 분자의 레이저 냉각 기술

Nature 467, 7317

도플러 레이저 냉각 기술(Doppler laser cooling technique)의 개발을 통해서 지금까지 접근할 수 없었던 1밀리캘빈(milikelvin) 이하의 초저온을 구현하는 것이 가능하게 되었다. 이러한 극저온에서는 입자의 움직임을 효과적으로 중단시킬 수 있기 때문에, 물리적인 현상을 매우 상세하게 조절하고 연구하는 것이 가능하게 된다. 비록 레이저를 이용하여 원자를 냉각시키는 것은 30년 전에 개발되었지만, 분자에까지 확대하지 못했었다. 초저온 분자는 초저온 원자보다 훨씬 더 흥미롭다. 왜냐하면 이들의 복잡성을 연구하고 조작함으로써 양자 정보 처리에서부터 화학반응과 입자 물리학에 이르기까지 다양한 연구를 진행하는 것이 가능하기 때문이다. 최근까지 초저온 분자를 만드는 방법은 초저온 알칼리 원자를 붙여서 2가 알칼리 분자를 생성하는 방법이 유일하였다. 예일대학교의 한 연구팀에서는 2가 분자인 SrF(Strontium monofluoride)의 레이저 냉각을 실험적으로 증명하였다. 좀더 추가적인 연구를 통해서 기존의 2가 알칼리와는 화학적으로 전혀 다른 초저온 분자를 대량으로 생산할 수 있는 길이 열릴 수 있을 것으로 여겨진다.