행사 상세 정보 :

물리colloquium

주제 : 2차원 양자물질에서의 엑시톤과 빛-물질 상호작용

발 표 요 약 :

전자-양공이 쿨롱힘에 의해 속박된 준입자 엑시톤은 이차원 양자 물질의 광학 및 양자적 특성에서 중요한 역할을 합니다. 특히 엑시톤이 보이는 여러 성질들은 물리학에서 여러 가지 이유들로 연구가치가 높게 평가됩니다. 첫째, 엑시톤은 이차원 양자물질에서 빛과 물질의 상호작용을 지배하며, 이는 그들의 광전자 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 엑시톤의 물성을 정확하게 이해하는 것은 따라서 향상된 효율성과 기능성을 갖춘 차세대 광전소자의 개발에 아주 중요합니다. 다음으로, 이차원 양자물질에서 구현되는 엑시톤은 독특한 양자 제한 효과와 강한 전자-양공 상관 관계를 나타내며, 이로 인해 엑시톤 응축, 바이엑시톤 및 엑시톤-폴라론과 같은 이교 현상이 발생합니다. 이러한 현상을 탐구하는 것은 양자 다체 물리학의 기초적 이해를 높이는 데에만 도움이 되는 것뿐만 아니라, 양자 정보 처리 및 양자 통신 분야에서의 신규 응용 가능성을 제공합니다.

최근 몇 년간, 전이 금속 이황화물 반도체 및 그래핀과 같은 혁신적인 이차원 양자물질들이 등장함으로써, 다양하고 흥미진진한 연구결과들이 보고되어 왔습니다. 본 발표에서는 레이저 기반의 선형 및 비선형 광분광학을 이용하여 이차원 반도체 단층 및 반데르발스 적층 구조에서 나타나는 엑시톤의 광학적 특성을 연구한 최근 결과들을 소개하고자 합니다. 특히 펄스형 극고자기장(55T 이상) 환경에서 수행한 자기광학 분광 실험을 통해 엑시톤의 에너지 구조, 다체 상호작용, 그리고 양자 제한 효과를 정밀하게 탐구한 연구들을 중심으로 논의합니다. 이러한 연구는 이차원 양자물질에서의 빛–물질 상호작용과 엑시톤 기반 양자 다체 물리학에 대한 이해를 확장하고, 향후 양자광학 및 차세대 광전자 소자 응용으로의 가능성을 제시합니다.

󰏠 연 사 : 최준호 교수 (경희대 물리학과)

󰏠 일 시 : 2026년 4월 30일(목요일) 오후 4시 30분

󰏢 장 소 : 자연대 4호관 215호(세미나실)

양자기술센터

우주소립자연구소

중성미자정밀연구센터

입자-광자 초정밀 측정 고급인력양성사업팀

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