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첨단기술정보

초고강도 자기장에 의한 화학결합 메커니즘 규명

전문가 제언: 강한 전기 및 자기장은 분자 생성과 구조에 상반된 영향을 미친다. 즉, 강한 전기장은 항상 반대 전하로 대전된 입자들(전자와 핵)을 분리하는 경향이 있어서 분자를 이온화시키고 해리 시키는 반면, 강한 자기장을 가하면 결합력이 강해질 수 있다. 가장 간단한 원자인 수소의 경우 바닥상태를 포함한 특정한 양자상태는 자기장이 강해질수록 점점 더 그 상태에 속박된다. 전자구름은 자기장의 가로 방향으로 수축된다. 이러한 현상은 2원자분자나 선형 분자에서도 나타나는데, 이 경우 결합에너지가 증가하면서 결합길이가 짧아진다. 이 현상이 일어나기 위한 자기장의 강도는 실험실에서 얻을 수 있는 가장 강한 값인 30~40T(T: tesler)보다 훨씬 높지만, 자기장이 존재하는 백색외성(white dwarf: 102~105T)이나 중성자별(>107T)에서는 분자구조가 영향을 받을 수 있다. University of Oslo의 Kai K. Lange등은 2원자 분자가 자기장의 수직방향으로 상자성(paramagnetic) 결합을 생성한다는 새로운 메커니즘을 2012년 7월 20일판 Science지에 발표하였다.