In our research on a cholesteric liquid crystal (CLC) material with a negative dielectric constant, we have discovered the conditions for controlling the helical pitch of the CLC. This pitch control can be actively exercised through the electrothermal effect by altering the voltage intensity at a frequency higher than a critical value. By changing the pitch of the parallel CLC cell, which has...
Nuclear emulsion is a very old detector, but still used for S=-2 hypernuclear experiment and tau neutrino experiment etc. thanks to its best spatial resolution less than 1 $\mu$m. In case of S=-2 hypernuclear experiment, it plays a role of 3D image detector which can be seen tracks with micrometric length, while it plays a role of precision tracker in neutrino experiment. In order to observe...
Boundary effect is a widespread idea in many-body theories. However, it is more of a conceptual notion than a rigorously defined physical quantity. One can quantify the boundary effect by comparing two ground states of the same physical model, which differ only slightly in system size. This quantity, which we call a boundary effect function, restricts the correlation and entanglement that the...
High-entropy alloys (HEAs) composed of five or more principal elements represent a novel type of functional materials. Recently, Ta-Nb-Hf-Zr-Ti HEA superconductor has been discovered, which has simple body-centered cubic (bcc) structure and superconducting transition temperature ($T_{c}$) of ~8 K [1,2]. HEA superconductors exhibit a large critical current density ($J_{c}$) of >1 MA cm$^{-2}$,...
선행 연구에서 자기조립법을 통해 면심입방체(Face Centered Cubic, FCC) 구조의 광결정을 제작하고, 구조/광학적 특성을 분석하였다. 제작에 사용된 광결정의 입자는 폴리스티렌 구체(Sphere)로, 브래그 법칙을 이용하여 FCC 구조에서 특정 파장의 반사를 제어할 수 있는 구체의 직경을 결정하였다. 제작된 광결정의 반사 스펙트럼을 측정한 결과, 브래그 법칙에서 계산된 반사 파장과 일치함을 확인하였다.
본 연구에서는 구조를 모델링하여 다중물리현상을 시뮬레이션할 수 있는 소프트웨어인 COMSOL Multi-Physics를 사용하여 3차원 주기 구조의 광밴드갭과 전자기파가 구조에 입사할 때 반사와 투과, 흡수 스펙트럼을 계산한다. COMSOL Multi-Physics를 사용하여 제작된...
Organic semiconductors have attracted a great attention, and many research groups focus on their applications in electronic devices (solar cells, photodetectors, OLED, etc.) thanks to facile control of electronic and optical properties via molecular design, high absorption coefficient, mechanical flexibility, cost effectiveness, and so on. In particular, in order to achieve highly efficient...
One of the major challenges in efficient solar energy conversion is the effective utilization of the excess energy of photoexcited hot carriers. A single photon in conventional semiconductors generates one electron-hole pair upon absorption, and the energy beyond the bandgap primarily dissipates as heat via phonon emission. Overcoming these thermal losses is crucial for surpassing the...
We have conducted a comprehensive study of hybrid quantum systems at mesoscopic scales, proposing an intriguing system that is a movable superconducting grain. We explore the potential of a nanomechanical superconducting shuttle as a promising model for investigating 'flying qubits.' Within this study, we examine a nanoelectromechanical system that comprises a Cooper pair box qubit executing...
The vanadium dioxide (VO$_2$) are considered as most promising candidates in terms of uncooled bolometric materials because of its high temperature coefficient of resistance (TCR) due to metal-insulator transition (MIT) at 68 °C. However, despite the high TCR, the other characteristics of MIT in VO$_2$, narrow transition temperature range, presence of hysteresis in transition and high...
Compared to gating using conventional solid-state dielectrics, ionic liquid gating allows for two to three orders of magnitude larger accumulation of charge densities (>10^14/cm^2) due to the extremely large geometrical capacitance of the electric double layer formed at the interface between the liquid and the gated material. In this study, we fabricate ionic gated graphene field-effect...
기존 자기-광학 효과는 가시광선(1) 및 중적외선(2) 영역에서 주로 연구되어왔다. 테라헤르츠 영역에서의 자기-광학 효과는 주로 유기물질 및 자성유체 등에서 주로 연구되었다(3). 본 연구에서는 강자성 물질인 철 박막의 자기-광 효과를 연구하고자 한다. 하지만 박막 형태의 강자성 물질 자체만으로는 테라헤르츠에 대해 분극 회전, 비가역 전송 특성이 약하게 나타나는 한계가 있다. 이 경우 철 박막의 패터닝은 자기-광 효과를 분석하는데 도움이 될 수 있다(4). 본 연구에서는 전자빔 리소그래피 방법을 이용하여 4 x 4 mm의 면적에 슬롯 안테나 구조를 갭의 크기를 바꾸어가며 패터닝 하였으며, 전자빔 증착기를 통해 철을 증착하여 제작하였다. 또한 실험 결과를 통하여 패터닝 된 철 박막의 자기-광 효과의 증폭을 확인하였다.
The SND@LHC (Scattering and Neutrino Detector at the LHC) experiment is designed to perform measurements with high energy neutrinos (350 GeV-10 TeV) produced in proton-proton collisions at the LHC in the forward pseudo-rapidity region 7.2 < $\eta$ < 8.4. It is a compact and stand-alone experiment located 480 m away from the ATLAS interaction point (IP1) in the TI18 underground tunnel, where it...
Investigating the fundamental aspects of photophysics is essential for developing a wide range of optoelectronic devices and systems. However, understanding photocarrier dynamics in two-dimensional materials has been challenging due to significant exciton binding energy and the absence of an effective system for exciton manipulation. In our study, we introduce a WSe2 phototransistor with an...
Aluminum and lithium codoped zinc oxide ZnO (ALZO) thin films for transparent conductive oxides were coated on the Al$_{2}$O$_{3}$ (0001) substrate by using the radio frequency magnetron sputtering deposition methods. We employed the target ceramics Zn$_{1-x-y}$Al$_{x}$Li$_{y}$O (ALZO, x = 0.05, y = 0 ~ 0.10) which were prepared by using the conventional solid state reaction methods. All ALZO...
심화 학문 지식을 보급하며 전문가를 양성하고 인재를 교육하는 현대 고등교육기관은 시대의 변화 및 과학기술의 발전, 사회의 요구에 따라 첨단기술 관련 과목을 도입하거나 구시대적인 과목을 폐강하는 등의 유동적인 대응을 수행한다. 이러한 상황에서, 반도체 및 양자 기술과 같이 차세대 산업의 기반이 되는 물리학 분야에서, 고등교육 현황 및 시간에 따른 변화를 정량화하고자 대한민국 학부 물리학 교육 과정에 대하여 연구를 수행하였다. 2023학년도 기준, 물리학 학부 교육과정을 운영하는 50개 학교에 대해서 2012학년도부터 2023학년도까지, 약 23,000개의 데이터를 수집하였다. 위 데이터를 바탕으로 korscideberta 언어모델을 활용하여 각 과목에 대한 동일성 여부를 판별한 다음, 동일 과목...
Yttria-stabilized zirconia (YSZ) is a crucial material that can be effectively serve as a buffer layer for the epitaxial growth of multifunctional oxides on silicon substrates. The YSZ buffer layer plays a key role in preventing diffusion between Si and oxide layers. Additionally, the deposition of YSZ by Pulsed laser deposition (PLD) can eliminate native oxide on the surface of Si substrates....
라쉬바 효과(Rashba effect)에 의한 스핀 겹칩(Spin-degeneracy)의 붕괴는 역전대칭성(Inversion Symmetry)의 붕괴와 표면에서의 수직 전기장과 연관이 깊다. 본 연구에서는 2H-MoSe_2 복층 구조의 스핀 겹침의 붕괴를 조절하는 연구를 근접결합모델(Tight-binding model)로 수행했다. 수직전기장에 의한 포텐셜 차이로 인해 역전 대칭성(Inversion Symmetry)이 붕괴됨과 동시에 거대 슈타크효과(Giant Stark effect)와 함께 스핀 겹침이 붕괴됨을 확인하였으며, 기존에 알려진 원자가 전자 띠(Valance bands) 뿐만 아니라 전도성 전자 띠(Conduction Bands)에서도 동일한 현상이 발생함을 확인하였다. 전도성 전자 띠의...
A conventional superconductor $MgB_{2}$ is considered as a candidate for various applications due to its high critical temperature ($T_c$~39 K) and current density ($J_c$) [1]. Ion irradiation on $MgB_{2}$ thin films induces disorder caused by the atomic lattice displacement, which leads to the reduction of $T_c$ [2,3]. In this study, we investigated the influence of He ion irradiation on the...
Oxide heterostructures exhibit various fascinating properties such as ferroelectricity, ferromagnetism, and superconductivity. They simultaneously find widespread applications in clean energy, neuromorphic devices, novel devices based on interface states, and more. Due to their versatile nature, extensive research is underway. In this talk, I will present the latest advances in...
본 연구는 예비 초등교사들이 곡면 경계면을 통과하는 빛의 굴절 현상을 얼마나 이해하고 있는지 조사하고, 이를 바탕으로 교육적 개선 방안을 제시하고자 한다. 예비 교사들에게 소한 매질에서 밀한 매질로, 그리고 밀한 매질에서 소한 매질로 빛이 입사하는 경우를 포함한 다양한 굴절 상황을 제시하여 그들의 이해도를 평가하였다. 또한, 평면 경계면 뿐만 아니라 곡면 경계면을 포함한 매질에서의 빛의 경로를 그림으로 표현하도록 하였다. 연구 결과, 예비교사들은 빛이 수직 입사하는 경우와 소한 매질에서 밀한 매질로 입사하는 경우는 비교적 잘 이해하였으나, 경사 입사와 밀한 매질에서 소한 매질로 진행되는 경우, 그리고 매질이 두 번 바뀌는 상황에서의 굴절 양상은 이해하지 못하는 사례가 많았다. 이러한 결과는 교사...
본 연구는 금속-반도체 복합체를 이용한 혁신적인 광 활성 촉매 개발과 지속 가능한 녹색 수소 생산 방법에 대한 탐구를 다룬다. 광촉매를 통한 물 분해는 금속 나노입자와 빛의 상호작용으로 발생하는 플라즈모닉 효과를 이용해 효율성을 높이는 방식으로, 본 연구에서는 원자층 리소그래피 기법으로 제작된 1차원 금(Au)-반도체(TiO2) 나노갭 구조체를 개발하였다. 이 구조체는 국소적으로 강화된 전기장을 통해 Hot electron을 생성하여 화학 반응을 가속화하고 수소 생성 광촉매 활동을 크게 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 800nm 펄스 레이저를 샘플에 조사하고 가스 크로마토그래피를 통해 발생한 수소량을 측정하였다. 샘플은 10nm TiO2 갭으로 구성되어 근적외선을 흡수하여 물 분해 플랫폼으로...
알루미늄 시편에 양극 전압을 인가해 성장시킨 산화막을 양극산화알루미늄(Anodic Aluminum Oxide, AAO)라 한다. 특정 전해질 내에서는 나노미터 수준의 기공이 뚫린 육각 기둥이 모여 벌집 형태로 분포하는 나노다공성 (Nanoporous) AAO가 형성된다. AAO는 내식성, 내마모성이 뛰어나 항공기 부품, 기계공업부품, 자동차부품 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다.
하지만 기존의 단일면에 적용되는 AAO 제작 방식은 소요시간 대비 낮은 효율성과 AAO 분리 과정에서 알루미늄을 선택적으로 녹이는 독성 용액을 사용해 산화막을 분리해야 하는 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다중면 양극산화(Simultaneous Multi-Surface Anodization, SMSA)와 계단식...
전자기파 차폐와 관련된 기존의 연구는 크게 차폐 소재 및 구조 관점에서 다양한 결과들이 보고되었다. 소재의 관점에서 금속재료, 복합재료, 및 나노물질을 포함한 다양한 재료들이 활용되고 각각의 재료는 고유의 전기적, 자기적 특성에 따라 차폐 효율이 달라진다. 또한 구조적인 관점에서는 차폐 소재의 두께, 형태, 배치 방식 등도 차폐 특성에 영향을 미치는 요소라고 알려져 있다. 차폐 효율은 차폐 소재가 전자기파를 얼마나 효과적으로 차단하는지를 나타내는 중요한 지표로, 이를 정확하게 평가하는 것이 중요하다. 게다가 고주파수에 대한 관심이 높아지면서 차폐 소재의 주파수에 대한 특성 변화를 관찰할 필요가 있다.
본 연구에서는 전달행렬법을 이용하여 광대역 주파수 영역에서의 다양한 차폐 소재의 차폐 효율을...
물리학은 이공계 분야의 기초 학문으로서 다양한 산업분야에 적용가능한 지적 기반을 닦을 수 있는 사회적 기여를 해 왔다. 하지만, 1990년대 외환위기 이후로 물리학과의 위기가 서서히 가속되고 있으며, '일자리 얻기 힘든 학문'이라는 사회적 인식이 주요 원인으로 작용하고 있다. 이러한 사회적 인식에 대하여 한국물리학회를 비롯한 각 대학 물리학과에서는 연구참여를 적극적으로 독려하고 있다. 이번 시간을 빌어 물리학과 재학생들이 취업활동에 연구참여 경험을 적극적으로 활용할 수 있도록 경험에 기반한 자기소개서 작성법을 소개하고, 물리학 연구활동에 기반한 진로설정에 자신감을 가질 수 있도록 독려하는 시간을 가지고자 한다.
통계물리학의 스케일링(scaling) 분석은, 유한 크기를 가진 계의 크기가 변화함에 따라 거듭제곱(power-law) 꼴로 변하는 물리량들에 대한 분석을 통해 상전이와 임계현상을 연구하는 핵심 도구로 널리 활용되어 왔다. 자연계 뿐만이 아니라 사회를 이루는 다양한 계에 대한 통계물리적 접근이라고 할 수 있는 사회물리학(social physics)의 최근 성과 중 이 스케일링 분석을 인구밀도에 따라 달라지는 각종 시설밀도의 거듭제곱 꼴로 확장한 것이 있으며, 특히 시설의 목적에 따라 거듭제곱 지수(exponent)가 달라진다는 것을 밝혔다. 예를 들어, 시설의 목적이 이윤 추구라서 각 시설로 오는 사람들의 수를 공평하게 만드는 거라면 시설밀도가 인구밀도에 선형으로 비례해서 증가하게 되며, 반면에...
