In strongly correlated quantum materials, charge, lattice, spin, and orbital degrees of freedom are coupled, and this coupling gives rise to new phenomena and functionalities. To understand the physical mechanisms behind these phenomena, we investigate the electronic and lattice band structures of solids using optical spectroscopy and x-ray scattering. Our light sources range from continuous-wave sources to femtosecond lasers and free-electron laser facilities. Our goal is to identify the collective excitations that arise from emergent phases and to control the properties of these materials. 강상관 양자물질에서는 전하, 격자, 스핀, 궤도 자유도가 서로 얽혀 있으며, 이 얽힘에서 새로운 현상과 기능이 나타납니다. 저희 연구실은 이러한 현상의 물리적 기작을 이해하기 위해 광학 분광학과 X선 산란 등 다양한 실험기법으로 고체의 전자 및 격자 밴드 구조를 연구합니다. 사용하는 광원은 연속파 광원에서 펨토초 레이저, 자유전자 레이저 시설까지 아우릅니다. 발현 상에서 비롯한 집단 들뜸을 규명하고 이 물질들의 물성을 제어하는 것이 연구실의 목표입니다. 

Experimental Techniques

• Lattice dynamics (tr-XRD) and element-specific electronic states (tr-XAS) resolved in time 격자 구조 변화(시분해 X선 회절)와 원소별 전자 상태 변화(시분해 X선 흡수 분광)를 시간 축에서 분리하여 관측 

• Combined with a strain cell to tune the crystal structure during measurement 변형(strain) 제어 셀을 결합해 결정 구조를 바꿔 가며 측정 

• Apparatus: (XFEL-based) tr-XRD, tr-XAS, performed as beamtime at large-scale facilities 대형 연구시설에서 빔타임 형태로 수행  

• Joint density of states between valence and conduction bands, measured from the infrared to the ultraviolet 적외선부터 자외선까지 넓은 파장의 빛으로 가전자대와 전도대 사이의 광학 전이(결합 상태밀도)를 측정해 고체의 전자구조 파악 및 제어 

• Non-contact, non-destructive, and bulk-sensitive 비접촉·비파괴·벌크 민감 측정

• Temperature-dependent measurements to follow phase transitions and energy gaps 극저온부터 상온까지 온도를 바꿔 가며 상전이와 에너지 갭의 변화 추적 

• Apparatus: FTIR and spectroscopic ellipsometry 푸리에 변환 적외선 분광기(FTIR)와 분광 엘립소미터