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나노장치에서 양자 힘의 역설을 규명한 연구

동향 개요

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기관명 NDSL
작성자 KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
작성일자 2020-11-06 00:00:00.000
내용 <p>러시아 SPbPU(the Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University) 연구원은 전자기 변동(즉, 전기장과 자기장의 무작위 폭발)과 금속의 상호작용을 설명하는 새로운 접근법을 개발했다. 연구결과는 기초물리학 및 다양한 목적을 위한 나노장치를 만드는데 응용될 수 있을 것으로 전망되며 학술지 European Physical Journal C에 실렸다.</p><p>현대 기술에 사용되는 마이크로 기계의 작동은 전자기적 변동에 의한 카시미르 힘(Casimir force)에 의해 영향을 받는다. 이것은 진공에서 두 표면 사이에 작용하는 끌어당기는 힘이다. 1마이크로미터 미만의 거리에 위치한 전기 중성체들 사이의 그러한 상호작용은 이론적으로 20세기 중반 Evgeny Lifshitz에 의해 설명되었다. 그러나 어떤 경우에는 이 이론은 실험 결과와 모순되는 경우도 있었다. 나노 단위로 카시미르 힘을 정밀하게 측정하는 과정에서 불가사의한 역설이 발견된 것이다.</p><p>연구진은 Lifshitz의 이론 상 예측은 금속에서 전도 전자의 에너지 손실을 계산에서 고려하지 않을 경우에만 측정 결과와 일치했다면서 그러나 실제로는 손실은 존재한다고 밝혔다. 전류가 전선을 약간 가열한다는 것은 상식이다. 이러한 상황을 Casimir puzzle이라고 부른다.</p><p>연구진은 금속에서 전자의 에너지 손실을 동시에 고려했고 Lifshitz 이론의 예측과 카시미르 힘의 고정밀 측정에 성공했다. 금속과 전자기 변동의 상호작용을 기술하는 새로운 접근방식은 실제 변동(관측된 전자기장과 유사함)과 직접 관측할 수 없는(양자 진공을 구성하는 가상 입자와 유사함) 가상 변동 등 두 가지 유형의 변동을 반영하고 있다.</p><p>발표된 연구결과는 비자기 금속(nonmagnetic metal)에 관한 것이다. 앞으로 연구진은 강자성 물질로 결과를 확대할 계획이다. 카시미르 힘의 영향을 받아 운용되는 보다 작은 나노장치에 대한 보다 신뢰성 있는 계산이 가능할 것으로 전망된다.</p>
출처
원문URL <p>러시아 SPbPU(the Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University) 연구원은 전자기 변동(즉, 전기장과 자기장의 무작위 폭발)과 금속의 상호작용을 설명하는 새로운 접근법을 개발했다. 연구결과는 기초물리학 및 다양한 목적을 위한 나노장치를 만드는데 응용될 수 있을 것으로 전망되며 학술지 European Physical Journal C에 실렸다.</p><p>현대 기술에 사용되는 마이크로 기계의 작동은 전자기적 변동에 의한 카시미르 힘(Casimir force)에 의해 영향을 받는다. 이것은 진공에서 두 표면 사이에 작용하는 끌어당기는 힘이다. 1마이크로미터 미만의 거리에 위치한 전기 중성체들 사이의 그러한 상호작용은 이론적으로 20세기 중반 Evgeny Lifshitz에 의해 설명되었다. 그러나 어떤 경우에는 이 이론은 실험 결과와 모순되는 경우도 있었다. 나노 단위로 카시미르 힘을 정밀하게 측정하는 과정에서 불가사의한 역설이 발견된 것이다.</p><p>연구진은 Lifshitz의 이론 상 예측은 금속에서 전도 전자의 에너지 손실을 계산에서 고려하지 않을 경우에만 측정 결과와 일치했다면서 그러나 실제로는 손실은 존재한다고 밝혔다. 전류가 전선을 약간 가열한다는 것은 상식이다. 이러한 상황을 Casimir puzzle이라고 부른다.</p><p>연구진은 금속에서 전자의 에너지 손실을 동시에 고려했고 Lifshitz 이론의 예측과 카시미르 힘의 고정밀 측정에 성공했다. 금속과 전자기 변동의 상호작용을 기술하는 새로운 접근방식은 실제 변동(관측된 전자기장과 유사함)과 직접 관측할 수 없는(양자 진공을 구성하는 가상 입자와 유사함) 가상 변동 등 두 가지 유형의 변동을 반영하고 있다.</p><p>발표된 연구결과는 비자기 금속(nonmagnetic metal)에 관한 것이다. 앞으로 연구진은 강자성 물질로 결과를 확대할 계획이다. 카시미르 힘의 영향을 받아 운용되는 보다 작은 나노장치에 대한 보다 신뢰성 있는 계산이 가능할 것으로 전망된다.</p>
내용 http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2020005769
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주제어 (키워드) 1. 전자기 변동 나노장치 카시미르 힘 2. electromagnetic fluctuation nanodevice Casimir force