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현재까지 통용되는 트랜지스터라는 용어는 대부분 전기적 영역의 것이었다. 전류를 크게 하는 lsquo;Amplifier rsquo;, 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 lsquo;Diode rsquo; 등과 함께 전류의 흐름을 조절하는 lsquo;Transistor rsquo;는 일상 생활에서 주로 사용되는 소자이다. 이번 연구에서는 양자 역학의 이론을 이용하여, 열의 흐름을 끊거나 흐르게 할 수 있는 lsquo;Thermal Transistor rsquo;를 개발하는 데에 성공하였다. 이러한 종류의 트랜지스터가 최초로 개발된 것은 아니지만, 양자 단위의 이론을 적용한 소자는 이번이 처음이다. 양자 스케일에서는 두 가지 상태가 존재하는데, 바로 전자의 스핀 업, 스핀 다운이다. 양자열 트랜지스터는 이 스핀의 업다운을 이용하여 열의 개폐를 조절한다. 우리가 사용하는 모든 전자기기에는 전기적 영역의 트랜지스터로 만들어진 수많은 전자 회로가 들어있으며, 전자 회로는 모두 전자의 흐름 개폐를 조절가능한 트랜지스터를 필요에 따라 배치함으로써 만들어진다. 이 때의 배치는 엔지니어가 디자인하기 때문에, 만들 수 있는 전자회로는 무한대라고 볼 수 있다. 새롭게 개발된 양자열 트랜지스터는, 열의 흐름을 개폐가능하기 때문에, 열적 전자 회로를 개발가능할 것으로 보이며, 만약 성공한다면, 기타 여러 전자기기 등에서 발생하는 낭비되는 열의 흐름을 조절하면서 동시에 새로운 어플리케이션을 작동시키는 것 또한 가능하지 않을까 기대된다. |
