과학연구

파동벡토르별통로와 대칭군

 2022.6.28.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《기계공학, 금속공학, 열공학, 재료공학을 비롯한 중요부문 기술공학들을 빨리 발전시키고 그 성과를 여러 경제부문에 적극 받아들여야 합니다.》

김일성종합대학 화학부에서는 결정의 병진대칭파괴를 직접 고려하면서 상변환을 효과적으로 연구할수 있게 하는 파동벡토르별통로와 파동벡토르별통로군의 개념을 새롭게 제기하였다.

오늘날 강자성체, 강유전체, 강튐성체, 강자성강유전체, 강유전강튐성체 등과 같은 훼로체 및 다중훼로체들에서 일어나는 자발대칭파괴, 특히는 병진대칭파괴현상이 응축상태물리학분야에서 중요한 의의를 가진다. 병진대칭파괴의 결과에 고체결정에서 초구조들이 생기는가 하면 중합체, 액체결정, 반도체초살창, 나노관, 나노띠, 박막 등과 같이 한개 혹은 두개 방향으로의 병진주기성을 가지는 저차원결정재료들이 생기게 된다.

연구자들은 고체결정들의 병진대칭파괴에 실제적으로 기여하는 리프쉬쯔별들의 부분별들과 부분별군들에 대한 연구를 진행하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

첫째로, 병진군의 표현이 작용하는 새로운 질서파라메터공간을 받아들여 파동벡토르별통로를 구하는 방법을 제안하고 그에 기초하여 병진군, 즉 병진L-군의 표현의 영상에 의하여 주어지는 불변벡토르모임에 의하여 상변환에 실지 참가하는 파동벡토르별통로를 구하였다.

둘째로, 병진대칭파괴를 동반하는 상변환들을 연구하는데 효과적으로 리용될수 있는 파동벡토르별통로군들을 80개의 리프쉬츠별과 230개의 결정공간군에 대하여 결정하였다.

셋째로, 초전체결정 PCT에서 관측되는 대칭변화들을 설명하는 새로운 5성분가약질서파라메터에 대한 연구를 통하여 결정상변환의 대칭성 및 현상론을 공간군의 완전기약표현리론에 의해서가 아니라 파동벡토르별통로군과 그의 표현론에 기초하여 효과적으로 연구할수 있다는것을 보여주었다.

이상의 연구결과는 잡지《Acta Crystallographica A-Foundation and Advances》(2021, A77, 572–592)에 《Wavevector Star Channel and Symmetry Group》 (https://doi.org/10.1107/S2053273321006318)의 제목으로 출판되였다.