| [ sciEncE ] in KIDS 글 쓴 이(By): Monde (김_형_도) 날 짜 (Date): 2004년 5월 5일 수요일 오전 09시 36분 23초 제 목(Title): 밴드 고체가 translational symmetry가 있으니 good quantum number가 momentum이 되죠. 그래서 momentum space에서 에너지가 어떻게 되느냐가 중요합니다. 그리고 금속의 경우에는 Fermi level에 해당하는 에너지 표면이 모든 elementary excitation을 결정하기 때문에 Fermi surface란 게 중요하죠. 그래서 real space를 Fourier transform한 k-space의 그림이 중요하고, Fermi surface를 측정할 수 있는 방법이 de Haas van Alfen (스펠이 맞나?)과 angle-resolved photoemission, positron annihilation 등이 있는데, 젤 앞에 놈이 가장 강력하지만(고체물리 교과서에도 나오고) 시료의 질에 따라 신호가 나오든 말든 하기 때문에 (특히 고온초전도체는 불순물이 많아서 신호가 안나옴) 좀 그렇고, 세번째는 제목에서 보듯이 졸나 어려운 실험이고, 그래서 제 전공인 두번째 실험을 많이 하죠. 고온초전도체의 경우에는 이걸 잘하는 그룹이 스탠포드의 Z.-X. Shen, 위스콘신의 Campuzano 정도가 있죠. 고온초전도체의 이론을 검증하는 거의 유일한 도구가 되어서 지금은 그 약자인 ARPES(알페스라고 읽음)란 말만 해도 이론하는 아저씨 아줌마들이 다 고개를 끄덕끄덕하기 땜시 ARPES가 뭐다란 얘기 안해도 되죠... ARPES는 many-body 이론에 나오는 one-particle Green's function G_k(w) 를 직접 잴 수 있는 도구인데, 그러면 만병통치약 아니냐고 생각할지 모르겠지만, 실제 고체는 이런 게 마구마구 섞여서 분석하기가 어렵운데, 재수가 아주 좋아서 고온초전도체는 Fermi surface를 지나는 band가 하나 혹은 두 개 밖에 없어서 분석이 엄청 쉬워져서, 그 엄청난 Nature, Science, PRL paper를 만든거죠. 그리고, k-space에서의 그림을 잘 이해하는 사람은 별로 없습니다. 그냥 band 계산하면 나오는 거라서 그림 그리긴 아주 쉬운데, 6,70 년대에 컴퓨터가 꼬질 때에는 사람 손으로 그려야 되기 땜시 그때에는 잘들 이해하고 있었는데, 지금은 그거 그리는 애들도 잘 이해 못하는 것 같고, 소위 스파게티라 불리는 k vs E diagram을 (이건 2차원 그림) 잘 이해하면 Fermi surface가(요건 3차원 그림) 어떻게 생겼는지 이해할 수 있죠. 보통 Gamma point는 k-space에서 운동량이 영인 점이고, X(Y,Z) 는 real space의 x(y,z)의 translational symmetry를 만족하면서 phase가 가장 많이 변하는 점, M은 어떤 high symmetry line을 따라 갔을 때의 중간 점, 등등인데, convention에 해당하는 거라 고체의 결정구조에 따라 이름이 다 다르고 처음 band 계산 이론이 생기면서 누군가가 이름을 다 붙인 모양인데 혹시 그게 나온 책이 있으면 가르쳐 주시압. |