본 연구의 최종 목표는 경쟁하는 자기 상변이가 발현되는 물질의 위상적 스핀 구조의 메커니즘을 규명하고, 이를 바탕으로 상온에서 안정적인 전자기 응답 특성을 연구하는 것이다. 최종 목표를 달성하고자 본 연구는 다음과 같은 단계적인 목표를 설정한다.- 1단계 목표(기본 연구): 자기 상태의 경계에서 나타나는 스핀의 위상적 특성과 동반되는 독특한 전자기 응답 신...

본 과제는 바이오 센서로 활용 가능한 예외점(EP)레이저 제작 연구임. 연구 목표는 Er이 도핑된 TiO2, perovskite 박막을 식각·제작하고 결합 공진기로 혼돈 공진기 형태의 EP 레이저를 만든 뒤, 광 펌핑과 광 비팅으로 EP를 생성·정밀 측정하여 외부섭동(나노입자)에서 파장 분리됨을 확인하는 데 있음. 기대 효과는 EP 레이저 기반 non-Hermitian 물리 현상 분석과 바이오 센서, 화학 센서(독극물·마약류·화약 탐지) 등 응용 확대로 이어질 것으로 기대됨.

베리 곡률과 깊은 관련이 있는 현상 중 아직 잘 연구되지 않은 특이한 전자기적 현상(비선형 홀 효과, 자기전기 효과, 카이럴 반강자성체에서의 비정상 및 스핀 홀 효과)을 실험적으로 개척하고, 격자 및 스핀 구조의 대칭성과 베리 곡률과의 관계에 대한 이해를 발전시킨다. 우선, 격자 및 스핀 구조의 대칭성 붕괴에 의해 유도된 비등방적 전류 및 자성에 초점을 두...

바일 준금속에서 나타나는 새로운 물리적 현상을 이해하기 위해서, 본 연구자는 두 가지의 바일 물질군에 대한 따름 연구를 제안하고 각각의 따름 목표를 수행하여 최종 연구목표를 달성하고자 한다. (1) 첫 번째 물질군은 소량의 불순물을 도핑한 바일 준금속이다. 불순물 도핑에 의해 3차원 바일 준금속의 스핀-궤도 결합세기가 변화하고, 이에 따라 바일 점 및 페르미 호의 분산관계가 영향을 받을 것이라는 가설 하에, 도핑하는 불순물의 종류와 농도에 따른 전자기적 특성을 연구함으로써 바일 준금속의 위상적 구조 변화 및 대칭성의 깨짐에 의한 위상 상전이 현상이 보통의 금속에서 나타나는 양자 상전이 현상과 어떻게 구별되어 나타날 것인가를 구체적으로 밝히고자 한다. 이러한 일련의 연구 과정을 통해 바일 준금속의 새로운 위상 상전이 현상을 실험적으로 명확하게 정의하려 한다. (2) 두 번째 물질군은 자성 원소를 도입한 새로운 바일 물질이다. 자성 원소 도입에 따른 3차원 제로-갭 물질의 상전이가 가능하다는 가설 하에, 자성 원소의 도입에 따른 물질 내부의 국소적인 강자성이 제로-갭 물질에 미치는 영향을 연구함으로써 페르미 액체 이론으로 기술되지 않는 바일 준금속에서 일어나는 자성 상전이 현상이 페르미 액체 이론으로 기술되는 자성 상전이 현상과 궁극적으로 어떻게 다를 것인가를 밝히고자 한다. 이러한 두 번째 따름 목표는 새로운 3차원 바일 물질을 실험적으로 검증할 수 있게 할 뿐만 아니라, 바일 물질군의 계보를 넓히는데 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.