연구활동

[양자기체연구실] 극저온 원자 기체의 스핀 초유동성 연구 (Physical Review Letters 논문 게재) 2021-08-30 l 조회수 1776

Critical Energy Dissipation in a Binary Superfluid Gas by a Moving Magnetic Obstacle 스핀 초유동성(spin superfluidity)은 에너지 손실없이 스핀이 거시적으로 흐르는 양자현상이다. 1980년대 후반 저온 액체 헬륨-3 실험에서 처음 발견되었고, 이후 위상학적 질서 매개변수를 갖는 초유체(superfluid)의 대표 성질로 꾸준히 연구되어 왔다. 최근 몇몇 자성체에서도 이러한 스핀 수송현상이 발현될 수 있음이 알려졌는데, 이 때문에 새로운 스핀 소자 개발의 기대감과 함께 스핀 초...

[서준석 학부생/강기훈 교수(연세대)/이탁희 교수] 2차원 반도체 기반 고성능 아발란치 광검출기 (avalanche photodetector) 개발 (Advanced Science... 2021-08-10 l 조회수 2587

Ultrasensitive Photodetection in MoS2 Avalanche Phototransistors - 아발란치 항복(avalanche breakdown)은 아발란치 광다이오드를 기반으로 한 단일광자 검출을 통해 고감도 광검출기에 활용되어 왔다. 본 연구에서는 이차원 물질인MoS2를 기반으로 아발란치 광트랜지스터를 구현했다. 아발란치 항복 현상을 활용함으로써, 이차원 반도체 기반 광검출기의 감도를 높이기 위해 흔히 적용되어 온 표면 처리나 광감각제를 사용하지 않았음에도 기존에 보고된 이차원 광트랜지스터보다 수십 배 높은 감도를 얻을 수 있었다. 또한,...

[장원진 학생, 조민균 학생/김도헌 교수] 반도체 스핀-전하 hybrid 큐비트의 결맞은 양자제어와 단발 양자측정 - Nano Letters지 게재 2021-06-15 l 조회수 2616

3개 전자의 스핀과 전하 상태의 혼성으로 이루어지는 hybrid qubit 은 스핀의 높은 위상 결맞음 시간을 전기적으로 제어할 수 있어 반도체 양자점 기반의 양자컴퓨팅 분야에서 새로운 큐비트 형태로 주목받고 있지만, 아직까지 큐비트의 상태를 높은 정확도로 검출할 수 있는 실험적인 방법이 존재하지 않았다. 김도헌 교수 연구실의 장원진 학생과 조민균 학생은 GaAs 이중 양자점에서 발견된 높은 효율의 스핀-전하 변환법을 이용하고 고속 라디오파 반사계수 측정법을 이용하여 hybrid qubit의 양자상태를 수 마이크로 초 이내에 96% 이상의 정확도로 검출할 수 있는 단...

[이유진 학생/김기훈 교수/박제근 교수] 자성 반데르발스 물질 NiI2의 다중강성 존재 입증 (Nano Letters 논문 게재) 2021-06-08 l 조회수 2583

Possible persistence of multiferroic order down to bilayer limit of van der Waals material NiI2 자성 반데르발스 물질인 NiI2는 벌크 상태에서 강유전성과 반강자성을 가지는 것으로 보고되어 있었다. 하지만 NiI2가 단일층까지 얇아졌을 때 강유전성과 반강자성이 유지되는 지에 관해서는 아직까지 의문으로 남아있었다. 본 연구에서는 광주과학기술원 이종석 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 수 단일층 두께의 NiI2의 다중강성을 second harmonic generation (SHG)란 비선형 광학 측...

[박건식 명예교수] 진공전자 분야 John R. Pierce Award 수상 2021-05-04 l 조회수 1657

우리 학부 박건식 명예교수는 2021년 4월 28일, 국제 전기전자 기술자 학회 (IEEE) 전자소자협회(EDS) 진공전자기술위원회에서 수여하는 John R. Pierce Award를 수상하였다. John R. Pierce Award for Excellence in Vacuum Electronics 는 이 분야에 대한 뛰어난 공헌을 인정하기 위해 2002년에 제정되었으며, 기술위원회 위원 투표로 수상자가 선정되며, 매년 IVEC 컨퍼런스에서 수상자가 발표된다. 수상에 대해 아래와 같이 인용하였다. "For outstanding technical contribution...

[박평제 학생, 박기수 박사/박제근 교수] 삼각격자 반강자성체 h-Y(Mn,Al)O3 에서 불순물에 의한 거대 스핀구조체 존재 입증  (Nature Communications 논문... 2021-04-20 l 조회수 2329

Spin texture induced by non-magnetic doping and spin dynamics in 2D triangular lattice antiferromagnet h-Y(Mn,Al)O3 불순물은 응집물질물리 연구에서 피할 수 없는 문제이다. 이는 자성체도 예외가 아니고, 따라서 불순물이 물질의 자성(magnetic property)에 어떤 영향을 주는지 이해하는 것은 중요한 연구 주제 중 하나이다. 그 중에서도, 쩔쩔매는 자성체(frustrated magnet)내의 불순물은 일반적인 자성체에서와는 달리 아주 특이한 현상들을 유발한다. 일례로, 쩔...

[김도헌 교수/국제 공동 연구팀] 대규모 양자컴퓨팅 하드웨어 개발을 위한 소재-소자 물리의 연구방향 - Science지 리뷰 논문 게재 2021-04-20 l 조회수 2034

양자 컴퓨팅 하드웨어 기술은 고전 컴퓨터로 계산이 불가능에 가까운 문제들을 해결할 수 있는 시스템을 구축하는 것을 목표로 지난 수십년 간 발전해 왔으나, 아직까지 양자 오류 보정이 완벽히 구현된 대규모 시스템을 개발하는데 기술적 난제가 산적해 있다. 우리 학부 김도헌 교수는 국제 연구팀과 함께 현재 활발히 연구가 진행되고 있는 5가지 플랫폼 (초전도 회로, 반도체 양자점–김도헌, 점결함, 이온 트랩, 위상 큐비트)에 대해 핵심적인 소재, 소자 공정 관점의 주요 이슈를 정리하고 향후 대규모 집적도 높은 양자 정보 처리장치를 개발하는데 필요한 연구방향을 제시하...

[안경원 교수 연구팀] 초흡수 현상의 최초 구현 (Nature Photonics 게재) 2021-03-08 l 조회수 2140

초방사가 ‘수퍼' 버젼의 방사인것 처럼 초흡수는 ‘수퍼' 버젼의 흡수를 말한다. 초흡수에서는 서로 연관된 원자들이 집단적으로 빛을 흡수한다. 빛을 완전히 흡수할 수 있고 흡수된 광자수는 원자수의 제곱에 비례한다. 초흡수의 가능성은 이론적으로 많이 논의 되었지만 지금까지 실험으로 구현되지는 못했다. 최근 Nature Photonics에 실린 논문에서 안경원 교수팀은 초방사의 시간역과정에 의한 초흡수 구현을 보고했다. 실험에서는 바륨 원자를 초방사 상태로 준비하여 공진기 안에서 조사광과 작용하도록 했는데, 이 때 초방사 상태의 위상을 조절하여 초방사...

[김성훈 학생, 고준혁 학생, 제원호 교수] 일반적인 나노영역 힘의 정확한 복원 (Physical Review Letters 논문 게재) 2021-02-25 l 조회수 2222

다중 조화파 신호 분석을 이용한 동역학 힘 현미경에서의 정확하고 일반적인 힘 분석 및 복원 방법 구현 Universal Theory of Dynamic Force Microscopy for Exact and Robust Force Reconstruction Using Multiharmonic Signal Analysis 동역학 힘 현미경법(dynamic force microscopy)에서 탐침-시료 힘 복원은 적분의 역변환을 수반하는 비자명한 문제이다. 하지만 캔틸레버의 공명진동수에서의 단일 진동수 떨림 정보만을 이용하는 기존의 힘 복원 방법들은 힘이 매우 비선형적인...

[정경훈 학생 (지도교수: 김도헌)] 제27회 삼성전자 휴먼테크 논문대상 동상 수상 2021-02-18 l 조회수 1942

2021년 2월에 발표된 제27회 삼성전자 휴먼테크 논문대상에서 김도헌 교수 연구실 소속의 정경훈 학생이 동상을 수상하였다. 삼성전자 휴먼테크 논문대상은 삼성전자에서 과학기술분야의 우수한 인력을 발굴하고 연구 분위기 활성화와 기술을 중시하는 사회 분위기 조성을 위해 1994년 제정하여 매년 시상을 진행한다. 정경훈 학생은 머신러닝 기법과 양자컴퓨팅 분야 중 다이아몬드 질소-공공 결함 (Nitrogen-Vacancy Center) 큐비트 실험을 접목하는 연구를 수...