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본 연구에서 우리는 광의 두 역할을 활용하여 물질로부터의 전자의 극한속도인 수 펨토초 극초고속 시간분해 반응과 동역학의 새로운 활용 가능성에 대하여 이론적 측면의 제안을 하였다. 첫 번째로, 우리는 고체물질 속 단일 전자 Kohn-Sham 오비탈의 실시간 전자구조를 효율적으로 관찰할 수 있는 시간분해 광전자분광 계산 테크닉을 제안하였다. 이 계산에서 우리는 Tran-Blaha 교환 작용으로 기술되는 강상관물질 CuO와 NiO에서 동역학적 Zaanen-Sawatzky-Aallen 과정을 제안하였다. 또한, 우리는 ...

본 연구에서 우리는 광의 두 역할을 활용하여 물질로부터의 전자의 극한속도인 수 펨토초 극초고속 시간분해 반응과 동역학의 새로운 활용 가능성에 대하여 이론적 측면의 제안을 하였다. 첫 번째로, 우리는 고체물질 속 단일 전자 Kohn-Sham 오비탈의 실시간 전자구조를 효율적으로 관찰할 수 있는 시간분해 광전자분광 계산 테크닉을 제안하였다. 이 계산에서 우리는 Tran-Blaha 교환 작용으로 기술되는 강상관물질 CuO와 NiO에서 동역학적 Zaanen-Sawatzky-Aallen 과정을 제안하였다. 또한, 우리는 그래핀에서 가짜스핀-연관 광학적 작용을 관찰하였으며, 이는 신물질에서의 가짜스핀 동역학을 연구할 새로운 기회를 제공할 수 있다. 두 번째로, 우리는 빛의 전기장에 의해 유도되는 전자의 극초고속 동역학의 응용성에 관한 연구를 수행하였다. 넓은 갭 반도체에 압력을 가하여, 에너지띠를 변화하여 전자의 유효질량을 변화시키면, 그 물질에서의 빛에 의한 전류를 효과적으로 제어할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 마지막으로, 저차원 강자성물질과 비자성 물질의 이종접합을 고려하여 고강도 레이저펄스에 노출시키면, 빛에 의한 전자의 움직임이 순수 스핀의 움직임으로 변환될 수 있음을 발견하였다. 본 연구가 미지의 영역인 전자계 극한 시간영역에서의 움직임과 그 활용을 이해할 수 있는데 기여를 할 수 있을 것이라 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

We introduce two aspects of the optical pulses (i.e., an audience watching the dynamics and a leading actor raising the dynamics) and demonstrate the interactions in terms of observations of real time-resolved responses and novel applications to open up the fastest electronics. First, we propose a n...

We introduce two aspects of the optical pulses (i.e., an audience watching the dynamics and a leading actor raising the dynamics) and demonstrate the interactions in terms of observations of real time-resolved responses and novel applications to open up the fastest electronics. First, we propose a new calculation tech-nique for the time-resolved photoemission spectroscopy that efficiently capture the real-time spectral weights of electronic structures of time-evolving single-particle Kohn-Sham orbitals in solid systems at the extremely ultrashort temporal space. It is found that the calculation can be used to explorer the non-equilibrium phase transitions of strongly correlated electron systems within the frame of the Tran-Blaha exchange potential so that it gives a new insight into the dynamical aspect of Zaanen-Sawatzky-Allen scheme in the case of excited CuO and NiO. We also introduce an appearance of pseudospin-correlated optical transitions in graphene and this would provide a chance to observe the dynamics of pseudospins in emerging materials. Second, control of electrons or their spins in the subfemtosecond time span could become a new pathway to the fastest elec-tronics or spintronics based on the light-wave-induced dynamics. We shall see the applied strain in wide-gap semiconductors is found to be a useful application to manipulate the light-wave-induced current in terms of change in effective mass as a controlling parameter. Also, we provide a smart heterojunction between 2D ferromagnetic transition metal tri-chalcogenide and non-magnetic semiconductor is shown as a petahertz spin device that generate spin filtered current or injector under the strong optical field. We believe our studies on the real-time dynamics provides an unexplored and undefined aspect induced by the optical pulses and suggests new guidance to the meaningful subfemtosecond physics.

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