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김민경 연구실
광주과학기술원 기계로봇공학과 김민경 교수
Spin Hall effect of light
Dielectric metasurface
Weak measurement
기본 정보
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김민경 연구실

광주과학기술원 기계로봇공학과 김민경 교수

김민경 연구실은 다이엘렉트릭 메타표면 기반 광학 현상 제어를 중심으로 연구를 수행합니다. 광스핀홀 효과를 스핀 홀 시프트와 연결하여 약한 측정의 정밀도를 향상하고, 단일 샷 실시간 측정과 비파괴 인터페이스 분석으로 확장합니다. 또한 비국소 메타표면을 전달함수 설계 개념으로 구현하여 광의 국소화와 이미징 성능을 개선합니다. 아울러 광학·광전자 기반 적외선 열영상 경계 검출 및 초고속 열형 이미지 센서 기술과 투명 방사 냉각 다층 구조 연구를 병행합니다.

Spin Hall effect of lightDielectric metasurfaceWeak measurementNonlocal metasurfaceAnalog light localization
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광스핀홀 효과 기반 메타표면 고정밀 측정 및 비파괴 인터페이스 분석 연구 thumbnail
광스핀홀 효과 기반 메타표면 고정밀 측정 및 비파괴 인터페이스 분석 연구
Metasurface-enabled Spin Hall Effect of Light for High-Precision, Nondestructive Interface Metrology
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

47총합

5개년 연도별 피인용 수

3,049총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 15
·
2025
Real-time observation of the spin Hall effect of light using metasurface-enabled single-shot weak measurements
J. Lee, Jae‐Kyung Kim, Sangmin Shim, Younghwan Yang, Jeonghoon Choi, Junsuk Rho, Dasol Lee, Minkyung Kim
IF 15.7 (2025)
Nature Communications
The spin Hall effect of light (SHEL), the transverse splitting of light into two circularly polarized components via refraction or reflection, offers high-precision, nondestructive inspection of unknown interfaces when combined with a signal amplification technique called weak measurement. However, its application in detecting dynamics is limited due to its multistep process. Here, we condense the procedure into a single step, enabling calibration-free, single-shot measurement of the SHEL by replacing one component of the conventional setup with a polarization beamsplitting metasurface. Our approach allows for instantaneous evaluation of the SHEL, even with fluctuations in the original beam position. As proof of concept, we apply metasurface-assisted weak measurements to both static and dynamic scenarios, where the experimental results obtained from a single captured image demonstrate nice agreement with theory. This real-time observation of the SHEL highlights its potential for high-precision monitoring of dynamic processes such as biomedical sensing and chemical analysis.
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56728-7
Single shot
Spin (aerodynamics)
Physics
Shot (pellet)
Hall effect
Spin Hall effect
Intense pulsed light
Optoelectronics
Condensed matter physics
Optics
2
article
|
인용수 44
·
2022
Three-dimensional photonic topological insulator without spin–orbit coupling
Minkyung Kim, Zihao Wang, Yihao Yang, Hau Tian Teo, Junsuk Rho, Baile Zhang
IF 16.6 (2022)
Nature Communications
Spin-orbit coupling, a fundamental mechanism underlying topological insulators, has been introduced to construct the latter's photonic analogs, or photonic topological insulators (PTIs). However, the intrinsic lack of electronic spin in photonic systems leads to various imperfections in emulating the behaviors of topological insulators. For example, in the recently demonstrated three-dimensional (3D) PTI, the topological surface states emerge, not on the surface of a single crystal as in a 3D topological insulator, but along an internal domain wall between two PTIs. Here, by fully abolishing spin-orbit coupling, we design and demonstrate a 3D PTI whose topological surface states are self-guided on its surface, without extra confinement by another PTI or any other cladding. The topological phase follows the original Fu's model for the topological crystalline insulator without spin-orbit coupling. Unlike conventional linear Dirac cones, a unique quadratic dispersion of topological surface states is directly observed with microwave measurement. Our work opens routes to the topological manipulation of photons at the outer surface of photonic bandgap materials.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-30909-0
Topological insulator
Topology (electrical circuits)
Surface states
Photonics
Physics
Photonic crystal
Topological order
Coupling (piping)
Symmetry protected topological order
Spin–orbit interaction
3
article
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·
인용수 63
·
2022
Spin Hall Effect of Light: From Fundamentals To Recent Advancements
Minkyung Kim, Younghwan Yang, Dasol Lee, Yeseul Kim, Hongyoon Kim, Junsuk Rho
IF 11 (2022)
Laser & Photonics Review
Abstract The spin Hall effect of light (SHEL) is the microscopic splitting of light into two circular polarizations at the optical interface along the perpendicular direction. With the advent of metamaterials/metasurfaces and their fast‐developing applications, the SHEL has been garnering significant scientific interest. Here, the principle and recent developments in SHEL research is reviewed. A theoretical description of the SHEL is provided, including the formalism and general techniques. Also, recent studies on and applications of the SHEL are extensively reviewed, including the enhancement of the spin Hall shift and efficiency, implementation of dynamic tunability, elimination of polarization dependence, and precision measurements. The review is concluded with a discussion on the future direction and prospects of the SHEL.
https://doi.org/10.1002/lpor.202200046
Spin Hall effect
Physics
Metamaterial
Polarization (electrochemistry)
Hall effect
Theoretical physics
Optics
Engineering physics
Spin polarization
Quantum mechanics
최신 정부 과제
9
과제 전체보기
1
2025년 8월-2028년 8월
|94,569,000
광전자기반 초저전력, 실시간 열 이미지의 경계 검출 기술 개발
광학 기반 아날로그 프로세싱을 디지털 프로세싱과 혼합한 광전자 (optoelectronic) 기반 연산으로 열 이미지의 경계를 초저전력, 실시간으로 검출하는 것을 최종 목표로 함.
경계 검출
광학
광전자
적외선
메타표면
2
2025년 2월-2026년 2월
|199,499,000
정밀측정 및 빛 국소화 연구를 위한 광대역 백색광 레이저 구축
광대역 백색광 레이저 구축을 통한 정밀측정 및 빛 국소화 연구- 광스핀홀 효과를 활용한 정밀측정 연구를 단일파장에서 임의파장으로 확장- 빛의 비국소성을 활용한 빛 국소화 연구를 단일파장에서 다파장/임의파장으로 확장
레이저
광대역
백색광
슈퍼컨티뉴엄
3
2024년 3월-2024년 12월
|22,000,000
기계공학에 기계학습을 적용하기 위한 기초연구
기계공학 분야들에 기계학습을 적용하기 위한 기초기술 연구1. 로봇 및 제어 동역학 분야 기초기술2. 우주항공 시스템 분야 기초기술3. 스마트 설계 및 생산 분야 기초기술4, 열유체 및 에너지 분야 기초기술
기계학습
로봇
우주항공
설계
열유체
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2024빛 국소화가 가능한 아날로그 광소자1020240095288
전체 특허

빛 국소화가 가능한 아날로그 광소자

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240095288

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