▲ 빛에 의해 야기된 포논 모드에 의해 형성된 자성 그리고 이에 대한 실험 관측
물리광과학과 신동빈 교수 연구팀과 포항공과대학교 김동언 교수 연구팀이 공동으로, 자성이 없는 2차원 반도체인 2층 이셀레늄화몰리브덴(bilayer MoSe2)에 선형 편광빛을 쪼여 세계 최초로 거시적 자성을 유도하는 데 성공했다. 빛으로 자성을 유도하려면 회전하는 원형 편광 빛이나 외부 자기장이 필요하다는 기존의 한계를 극복한 것으로, 초고속 선형 편광 빛과 격자 진동(포논)의 결합을 통해 물질의 시간 역전 대칭성을 깨뜨린 것이다. 빛만으로 전자의 스핀을 초고속 제어하는 차세대 양자 및 스핀트로닉스 소자에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. [Nature Communications, IF: 18.9]
A joint research team from the Gwangju Institute of Science and Technology and Pohang University of Science and Technology has achieved a world first by inducing macroscopic magnetism in bilayer molybdenum diselenide (MoSe2), a nonmagnetic two-dimensional semiconductor, using linearly polarized light. The collaboration was led by Professor Dongbin Shin of GIST’s Department of Physics and Photon Science and Professor Dong Eon Kim of POSTECH’s Department of Physics and Division of Advanced Nuclear Engineering. This breakthrough overcomes the conventional requirement for circularly polarized light or an external magnetic field to induce magnetism optically. By coupling ultrafast, linearly polarized light pulses with lattice vibrations (phonons), the team broke the material’s time-reversal symmetry. The findings open new possibilities for next-generation quantum and spintronic devices that use light alone to control electron spins on ultrafast timescales. [Nature Communications, IF: 18.9]
Authors: 서민교(FA), 김한별, 신동빈(CA), 김동언(CA)