엑시톤 생성-소멸 과정… 한일 연구팀, 자유자재로 조작 성공

한일 공동연구팀이 화학 반응에서 중간 단계로 나타나는 준입자인 ‘엑시톤(exciton)’을 분자 한 개 안에서 자유자재로 형성·제어하는 데 성공했다. 연구 결과는 차세대 에너지 소자 개발이나 다양한 화학 결합의 근본 원리를 탐구하고 새로운 양자물질을 탐색하는 데 기여할 것으로 기대된다.김유수 광주과학기술원(GIST) 화학과 교수(IBS 양자변환연구단장)팀은 이마다 히로시 교수, 일본 이화학연구소(RIKEN) 등 일본 연구팀과의 공동 연구를 통해 단일 분자에서 발생하는 찰나의 화학적 변화를 초고속으로 관측·제어할 수 있는 기술을 개발했다. 연구 결과는 6일(현지 시간) 국제학술지 ‘사이언스’에 공개됐다.엑시톤은 음전하(―)인 전자와 양전하(+)인 정공(hole)이 쌍을 이뤄 공존하는 준입자다. 준입자는 엄밀하게 입자는 아니지만 여러 입자가 상호작용해 나타내는 집합적인 움직임을 하나의 입자처럼 다루는 개념이다.물질이 에너지를 흡수하면 물질 내부의 전자가 높은 에너지 준위로 올라가면서 원