본 연구실은 박막 자성체의 자기적 특성과 계면에서의 다양한 물리 현상에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 금속 및 산화물 박막의 성장, 구조적 특성, 그리고 이종접합 계면에서 나타나는 자성 및 전기적 특성 변화에 주목하고 있습니다. 이를 위해 다양한 증착 기술(스퍼터링, 펄스 레이저 증착 등)과 첨단 분석 장비를 활용하여 박막의 결정성, 계면 구조, 자기 이방성, 그리고 전자 구조를 정밀하게 규명합니다. 자성체 박막의 경우, 두께, 결정 방향, 성장 환경 등에 따라 자성 특성이 크게 달라질 수 있습니다. 본 연구실은 Co, Fe, Ni, SrRuO3, FeRh 등 다양한 자성 금속 및 산화물 박막을 성장시키고, 이들의 자기 이방성, 포화 자화, 보자력, 그리고 스핀 구조를 체계적으로 분석합니다. 특히, 계면에서의 산화, 원자 결함, 이종접합에 의한 자기적 변화와 그 메커니즘을 규명하는 데 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 차세대 스핀트로닉스 소자 및 고성능 자성 메모리 개발에 필요한 기초 물성을 확보하고 있습니다. 또한, 금속/산화물 계면에서의 전하 이동, 스핀 교환 상호작용, 그리고 계면 결함이 자성체의 거시적 특성에 미치는 영향을 실험적으로 규명합니다. 중성자 반사율, X-선 반사율, 자기광학 커 효과 등 다양한 첨단 측정 기법을 통해 계면에서의 미세 자기 구조와 전자 구조 변화를 정밀하게 관찰하며, 이론적 계산과 연계하여 계면 물성의 근본 원리를 밝히고 있습니다.

본 연구실은 응집물질 물리학의 다양한 현상을 실험적으로 탐구하며, 특히 중성자 산란 및 X-선 기반 분석을 통해 신물질의 구조와 물성을 심층적으로 연구합니다. 중성자 반사율 및 산란 실험을 통해 박막, 다층구조, 나노입자 등에서 나타나는 자기적, 전기적, 광학적 특성을 원자 단위에서 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 신소재의 자기적 상전이, 금속-절연체 전이, 스핀 구조 변화 등 다양한 응집물질 현상의 근본 원리를 밝히는 데 기여하고 있습니다. 특히, 중성자 과학은 비파괴적이고 원자 단위의 정보를 제공할 수 있어, 박막 및 계면에서의 미세 자기 구조, 스핀 배열, 결함 구조 등을 정밀하게 분석하는 데 매우 유용합니다. 본 연구실은 국내외 중성자 연구시설과 협력하여, 다양한 자성체 및 산화물 박막, 하이브리드 나노구조체, 다층 초격자 등에서 나타나는 새로운 물리 현상을 실험적으로 규명하고 있습니다. 이를 통해 스핀트로닉스, 양자 소재, 에너지 소재 등 첨단 분야에 적용 가능한 신물질의 물성 제어와 응용 가능성을 모색하고 있습니다. 또한, 실험 결과를 바탕으로 이론적 모델링 및 시뮬레이션을 병행하여, 실험에서 관찰된 현상의 근본적인 원인과 상관관계를 체계적으로 해석합니다. 이를 통해 응집물질 물리학의 미해결 문제를 해결하고, 미래 신소재 개발을 위한 과학적 기반을 마련하고 있습니다.