연구실 소개
초고속 레이저 스핀 동역학 실험실
호실: 자연대 4호관 4102호 담당교수: 김지완초고속 레이저 스핀 동역학 실험실에서는 펨토초 레이저의 광자를 인가하여 자성 및 비자성 물질의 1 피코초 이하 비평형 상태에서, 전자-격자-스핀 사이의 상호작용 메커니즘을 규명하는 연구를 수행하고 있습니다.
- 관심분야
- Ultrafast light-matter interaction
- Photo-induced spin dynamics
- Ultrafast magneto-acoustics
- 최근 연구사업 분야
- 초고속 비평형 동역학 현상 규명을 위한 펨토초 레이저 기반의 사냑(Sagnac) 간섭계 개발, 측정, 분석
- 초고속 탈자 현상 원인 규명을 위한 자기광(magneto-optic) 기반의 준정적(quasi-static) 스트레인 연구
- 테라헤르츠 프로브 장비 구축 및 스핀 동역학 상호작용
- 실험 장비
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초고속 자기광 장비
초고속 사냑 간섭계
- 초고속 자기광 장비: 오실레이터 기반의 자기광 측정 장비로써 1MHz, 40fs, 6nJ/pulse 로 동작함. 펨토초 시간 영역의 스핀 동역학을 측정할 수 있는 유일한 장비로 수십 펨토초에서 1나노초까지의 전자, 격자, 스핀 동역학을 모두 측정할 수 있음.
- 초고속 사냑 간섭계: 1 피코초 내에서 일어나는 탈자 현상과 격자의 팽창을 정량적으로 측정하기 위한 장비. 신호의 안정성을 높이기 위해 사냑 형태로 구축되었으며, 격자의 동역학은 1 피코미터 (10-12m) 이하의 분해능으로 측정 가능하도록 설계되었다.
- 최근 게재 논문
- “Higher-order acoustic phonon oscillations in Au nanoparticles controlled by a sequence of ultrashort strain pulses generated by superdiffusive hot electrons”, Phys. Rev. B(R), 101 020302 (2020).
- “Quasi-static strain governing ultrafast spin dynamics”, Commun. Phys. (2022)
- “Jones matrix formalism of magneto-optic Kerr effect in ultrafast Sagnac interferometry”, Opt. Lett. (2021).
