물리학과

• Analog Electronics
• Optics
• Polymer Physics
• Cell Biology
• Biochemistry
• Cell Adhesion
• Light Scattering
• Statistical Physics
• Microscopy
• Cell Mechanics

1. physics of protein machines

2. quantum mechanics in classical systems

3. multiscale organization of living matter

• 차세대 Zetta watt 급의 레이저 구현을 위한 플라즈마 기반 펄스 압축 기술 연구 
• 차세대 레이저-플라즈마 기반 입자 가속기 및 엑스선 등 이차방사광원 발생 연구 
• 레이저-플라즈마 기반 THz파와 우주 전파 폭발의 발생 메커니즘 연구
• 엑스선 자유전자 레이저 모드 연구 
• 가속 전하의 복사 반작용 연구
• 레이저-플라즈마 시스템에서의 양자전기역학(QED) 연구
• 복합 플라즈마 현상 모사를 위한 전자기 PIC 코드 개발
• 고출력 펨토초 TW 급 레이저 개발
• AI/ML 을 활용한 실험 최적화 및 피드백 시스템 구축 연구
• 레이저 기반 핵융합 연구

Laser-plasma, coherent emission from plasma, plasma dipole oscillation, laser wakefield particle acceleration, shock ion acceleration from laser-plasma interactions, target-normal-sheath ion acceleration in laser-plasma interaction, nuclear fusion, divertor physics, particle-in-cell model, fluid model of plasmas

1. Topologically ordered phases for topological qubits, which exhibit macroscopic quantum entanglement and fractional excitations

2. Novel broken symmetry phases for next-generation spintronics and neuromorphic memory

3. Optical materials with unique properties for  advanced optics and photonics

X-ray Science, Biophysical Science, Biomedical Science:

X-ray Technique Development, Protein Structures and Functions, X-ray Imaging of Biological Assemblies

1. 레이저-플라즈마 차세대 가속기에서 안정적인 전자빔 생성 및 극초단 엑스선 광원 개발 연구

2. 고출력 레이저를 이용한 실험 천체 물리 (Lab Astrophysics) 연구:  

초강력 레이저와 플라즈마 간 상호작용을 통해 지구에서는 존재할 수 없는 우주의 극한 환경, 예를 들어 블랙홀 주변에서 발생할 수 있는 극한 현상을 실험적으로 구현하는 연구

3. Zeta Watt 급 레이저 개발을 위한 플라즈마 기반 광학 연구:  Plasma laser compressor 

4. 레이저-플라즈마 상호작용을 이용한 THz 광원 연구

5. 엑스선 자유전자레이저 모드 개발 및 소형화 연구

- Water-based liquid crystals as a new playground for interesting physics such as chiral symmetry breaking and topological defects, and their interactions with biomolecules in water, especially chiral molecules.

- Application of X-ray/Neutron imaging and scattering to the problems of soft matter interfaces.

- Active soft matter and dynamic pattern formation: understanding collective and dynamic patterns of structured colloids under external fields in terms of their interactions

· 차세대 큐빗 소재: 비중심대칭 금속간화합물 기반 위상초전도체 개발 및 검증

· 양자단결정: 양자 단결정 위 이종구조에서 발현하는 새로운 양자 물성

· 신 교자성 단결정: 공선형/비공선형 교자성 소재 개발과 스핀트로닉스 응용

· 전력반도체: 차세대 울트라 와이드 밴드갭 반도체 소재 개발

· 다강체 & 양자자성체: 자기전기성 상호작용, 스핀 수송, 스핀 홀 효과

· 단결정 성장: 전이금속 산화물, 금속간화합물

· 강유전체

1. Semiconductor Materials and Device Physics

 - Wide Band Gap Semiconductor (SiC, III-Nitride): SiC MOSFET, Nitride HEMT

- Epitaxial Graphene on SiC: Film Growth and Devices

2. Metal Oxides for High-K Gate Insulator and Novel Thin Film Devices

- Advanced Gate Stack: Film Growth (Atomic Layer Deposition) and Characterization

- FeRAM : New Device Structure and Fabrication

- Memristive Devices

- THz Detector

3. Interface Charge/Spin Transport 

- Charge/Spin Transport across Interface: IPE, BEEM 

- Quantum Transport and Quantum Devices: 2DEG at Heterostructure Interface, - Quantum Computing Device