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김충현 연구실
아주대학교 물리학과 김충현 교수
전자구조이론
자성체 자기질서
위상 포논 현상
연구 영역
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논문·특허
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김충현 연구실

아주대학교 물리학과 김충현 교수

김충현 연구실은 전자구조이론을 기반으로 자성체의 자기질서 및 위상 전자·포논 현상을 규명하고, 이를 데이터 기반 방법과 시뮬레이션으로 연결하는 연구를 수행합니다. 강유전체성으로 유도되는 극성 격자 변형이 포논 베리 곡률과 비선형 포논 홀 수송에 미치는 영향을 ab initio 비평형 분자역학으로 분석합니다. 또한 스핀-적분 여기 스펙트럼에서 항자성 등 자기질서를 추출하기 위해 decision-tree 기반 머신러닝 모델을 설계하고 특징 설계를 통해 분류 성능을 개선합니다. 이와 함께 원자 단일층 루테네이트 이종구조에서 계면 조건이 상관 전자상을 조절하는 실험 분석도 병행합니다.

전자구조이론자성체 자기질서위상 포논 현상포논 베리 곡률강유전체 격자변형
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강유전체-포논 상호작용 기반 위상 포논 수송 및 비선형 포논 홀 메모리 thumbnail
강유전체-포논 상호작용 기반 위상 포논 수송 및 비선형 포논 홀 메모리
Ferroelectricity-driven topological phononics and nonlinear phonon Hall memory
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
4
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1
Article
|
인용수 9
·
2023
Heteroepitaxial Control of Fermi Liquid, Hund Metal, and Mott Insulator Phases in Single‐Atomic‐Layer Ruthenates
Jeong Rae Kim, Byungmin Sohn, Hyeong Jun Lee, Sangmin Lee, Eun Kyo Ko, Sungsoo Hahn, Sangjae Lee, Younsik Kim, Donghan Kim, Hong Joon Kim, Youngdo Kim, Jaeseok Son, Charles Ahn, F. J. Walker, Ara Go, Miyoung Kim, Choong H. Kim, Changyoung Kim, Tae Won Noh
IF 27.4 (2023)
Advanced Materials
. 이러한 결과는 원자적으로 얇은 상관(연관) 이종구조에서 지금까지는 드러나지 않았던 전자 상(phase)의 광범위한 계면 조절 가능성을 강조한다. 또한, 본 실험 플랫폼은 다양한 상관 물질의 계면 전자 상을 제어하는 방법을 제시한다.
https://doi.org/10.1002/adma.202208833
Heterojunction
Materials science
Atomic units
Mott insulator
Condensed matter physics
Fermi level
Electronic structure
Epitaxy
Photoemission spectroscopy
Metal
2
Article
|
인용수 5
·
2023
Classification of magnetic order from electronic structure by using machine learning
Yerin Jang, Choong H. Kim, Ara Go
IF 3.8 (2023)
Scientific Reports
자성 상태를 규명하는 것은 다양한 응용 분야에서 큰 관심을 받는 주제이지만, 중성자 산란 실험의 한계로 인해 직접적인 식별이 항상 용이하지는 않다. 본 연구에서는 스핀 적분 여기 스펙트럼(예: 상태밀도)으로부터 자성을 식별하기 위해 결정 트리 알고리즘을 사용하는 기계학습 접근법을 제시한다. 데이터셋은 바탕이 되는 원자 수준의 계산에서 얻은 정보를 대상으로 하여 Wannier Hamiltonian 위에서 가능한 반강자성 질서 후보들에 대한 Hartree–Fock 평균장(mean-field) 계산을 수행함으로써 생성하였다. 이는 BaOsO 3 를 표적으로 하는 제1원리 계산에서 추출하였다. 본 기계학습 모델은 국소 상태밀도, 고대칭 점에서의 운동량 분해 상태밀도, 페르미 준위로부터의 최저 여기 에너지 등 다양한 유형의 스펙트럼 데이터를 사용하여 학습하였다. 상태밀도는 기계학습에 대해 전반적으로 우수한 성능을 보였으나, 스펙트럼 선폭(broadening) 방법이 모델의 성능에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 우리는 여기 에너지를 기계학습의 특징(feature)으로 설계함으로써 모델의 성능을 향상시켰으며, 기계학습에 사용한 학습 샘플과는 다른 방법으로 생성된 시험 샘플에서도 반강자성 질서에 대한 탁월한 분류 성능을 달성하였다.
https://doi.org/10.1038/s41598-023-38863-7
Artificial intelligence
Machine learning
Antiferromagnetism
Excitation
Computer science
Hamiltonian (control theory)
Magnetism
Physics
Density of states
Condensed matter physics
3
Erratum
|
인용수 0
·
2023
Publisher Correction: Classification of magnetic order from electronic structure by using machine learning
Yerin Jang, Choong H. Kim, Ara Go
IF 3.8 (2023)
Scientific Reports
https://doi.org/10.1038/s41598-023-40525-7
Computer science
Order (exchange)
Artificial intelligence
Machine learning