자연계 초고속현상 연구

 

 

 

남창희 교수팀..자연계 초고속현상 연구에 기여

 

    (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 원자 내부의 전자 움직임까지 잡아낼 수 있는 아토초(10의18제곱분의1초) 영역의
엑스선 펄스를 만드는 데 성공했다.

 

    한국과학기술원 물리학과 남창희 교수와 김경택 박사팀은 아토초  발생  원자가 가진 고유의 성질을 이용해 X선 펄스를 더욱
압축함으로써 아토초 펄스를 생성하는 방법을 개발, 펄스폭이 200아토초인 펄스를 만들었다고 밝혔다.

 

    물리학 학술지 '피지컬 리뷰 레터스(PRL, 11월 30일자)'에 발표된 이  연구결과는 원자 내부의 전자 움직임 등 자연계의 초고속
현상 측정과 연구를  가능케  하는 성과로 평가되고 있다.

 

    자연계의 초고속 현상을 측정하려면 그 현상이 일어나는 시간보다 짧은  측정수단이 필요하다. 전자가 수소 원자를 한 바퀴
공전하는 주기는 150아토초에 불과하기

 

때문에 이런 현상을 연구하려면 아토초 영역의 펄스가 필요한 것이다.

    남 교수팀은 엑스선을 발생시키는 매질인 아르곤 원자 고유의 분산특성을  이용해 파장에 따른 퍼짐 현상을 상쇄하는 펄스 압축
방법을 개발했다.

 

    파장에 따라 다른 시간에 발생하는 엑스선을 적절한 분산특성이 있는 물질에 투과시켜 퍼짐을 상쇄하는 것이다. 이런 방법은
일반적으로 펨토초(10의15제곱분의1초)레이저 펄스의 퍼짐을 제어할 때 사용되는데 엑스선 영역에서는 물질의 투과율이 낮아
적용이 쉽지 않았다.

 

    남 교수팀은 엑스선을 발생시키는 매질을 압축 매질로 사용함으로써 더욱  강하고 짧은 펄스를 얻는 방법을 개발, 이 문제를
해결했다.

 

    남 교수는 "이 연구 결과로 앞으로 100아토초 미만의 펄스를 만드는 것이  가능해졌다"며 "이는 원자 내부의 전자 움직임 같은
자연계 초고속 현상 연구는 물론 궁극적으로는 원자상태를 제어하는 방법을 제공하는 데도 기여할 것"이라고 말했다.

 

KAIST 물리학과 남창희 교수

KAIST 물리학과 김경택 박사     scitech@yna.co.kr   (끝)