경희대 연구진, '전기 흐르면서 자석 에너지 증폭' 새 초전도 현상 규명

양자컴퓨터의 새로운 응용 가능성 열려

자기에너지 증폭시키는 '음의 스핀분극' 초전도 발견

[서울=뉴시스] (왼쪽부터) 경희대 응용물리학과 이종수 교수, 라마툴 히다야티 박사, 김진희 연구교수. (사진=경희대 제공) 2026.03.16. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 경희대학교는 응용물리학과 이종수 교수 연구팀이 저항 없이 전기가 흐르면서도 자석의 에너지를 증폭시키는 새로운 방식의 초전도 현상을 세계 최초로 규명했다고 16일 밝혔다.

전기 저항이 '0'이 되는 물질인 초전도체는 한 번 흐른 전류가 손실 없이 유지되고, 외부에서 가해준 자기장을 모조리 바깥으로 밀어내는 마이스너(Meissner) 효과를 갖는다. 이 때문에 초전도는 자석 위에서 공중 부양을 하게 된다.

또한 자석 위에서 일어나는 공중 부양은 초전도의 '100% 음의 자화(Magnetization)'라는 특성 때문에 발생하는데, 연구진은 초전도 음의 자화가 120% 이상이 될 수 있음을 발견했다. 이는 외부 자기장의 에너지보다 더 큰 에너지로 자기에너지를 축적할 수 없다고 알려진 기존의 고체물리학 이론서를 뒤집는 내용이다.

연구진은 철계 고엔트로피 합금 초전도에서 초거대 음의 자화 현상을 발견하고, 초전도 내부의 스핀들이 외부에서 가해준 자기장의 방향과 반대 방향으로 정렬하는 특이한 현상을 규명했다.

이러한 특성으로 초전도성이 외부 자기장을 100% 밀어냄과 동시에, 자기장과 반대 방향으로 정렬하는 스핀의 자기화 성질이 더해져 120% 이상의 자기에너지가 축적된다는 사실을 확인했다.

이 교수는 "초전도 현상의 새롭고 놀라운 발견"이라며 "향후 물리학의 꿈이라고 불리는 마요라나 초전도 발견과 연관되기 때문에 양자컴퓨터의 응용에도 연결될 것"이라고 말했다.

한편 경희대 라마툴 히다야티 박사와 김진희 연구교수, 포항공대 김지훈·심지훈 교수가 참여한 이번 연구는 산업통상자원부 알키미스트 과제의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 소재 분야 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 내부 표지논문으로 게재됐다.


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