리서치 하이라이트

커버스토리: 금속 수소의 양자 유체 현상에 대한 최초의 원리추측

Nature 431, 7009

수소의 독특한 위상(unusual phase)은 높은 온도에서 존재할 것으로 예상되고 있다. 특히 고체성 수소의 금속성 위상(metallic phase)에 대해서는 1930년 대부터 조사되어 왔지만, 여전히 해결하기 힘든 문제였다. 로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)의 한 연구팀은 더욱 놀라운 위상에 대한 예측 결과를 이번 주 네이처에 발표하였다. 이들은 수소의 용해에 대한 원리 추측(principle calculation)에 대한 결과를 최초로 발표하였다. 계산에 따르면 금속 결정 위상(metallic crystalline phase)이 얻어지기 전에, 약 400Gpa(대기압의 400만 배)의 압력에서 압축된 수소가 저온 양자 유체(quantum fluid)로 변형된다. 이 유체는 독특한 특성을 가진 초유동체(superfluid)이다. 시뮬레이션을 통해서 용해에 의해 적외선 흡수가 증가한다는 사실이 밝혀졌으며, 이를 이용하면 이와 같은 현상을 관찰할 수 있는 표지로 활용할 수 있을 것으로 여겨진다. 표지 사진: 양자 유체 전이에 대한 분자 고체의 일러스트. (L. Krauss 제공).