설명

현재 이 그룹은 양자나노과학 연구단에서 규모가 가장 큰 연구 분야를 담당하고 있습니다. 우리는 전세계 최고 수준의 연구소들과 필적할 수 있는 고해상도 주사터널링현미경(STM)과 원자힘현미경(AFM) 장비를 개발하기 위해 노력 중입니다. 이러한 장비를 통해 얇은 절연 필름 위 자기 원자에 중점을 두고 표면에서 원자의 양자적 특성을 연구하고 있습니다. 2004년 하인리히 단장님과 공동 연구원들이 개척한 연구를 시작으로 우리는 높은 정밀도로 스핀 상태를 측정할 수 있음을 발견했습니다. 또한 원자를 이동시키고 한번에 한 원자씩 통제한 스핀 체인을 만드는데 이러한 주사터널링현미경을 사용할 수 있습니다.

주사터널링현미경은 원자 수준의 해상도로 물질의 이미지를 만들고 원자 스케일의 정밀도로 원자의 위치를 찾아내며 그 결과로 나타난 전자기적 특성을 고에너지 해상도로 측정할 수 있는 유일무이한 장비입니다. 이 그룹에서 주력하는 것은 이러한 기술을 뛰어넘는 것입니다. 스핀의 양자 컨트롤을 연구할 때는 충분히 빠르게 측정하는 것이 중요합니다. 주사터널링현미경의 일반적인 시간 분해능은 작은 터널링 전류를 측정해야 하기 때문에 몇 밀리세컨드로 제한이 됩니다. 2010년 우리는 특별한 기술을 통해 이러한 시간 분해능을 약 100만 배 개선할 수 있음을 보였습니다. 이 방식은 많은 표면에서 단일 원자의 스핀 완화 시간을 측정하기에 충분히 정밀한 시간 분해능을 제공합니다.

미국 산호세에 위치한 IBM 리서치 연구소에서 양자나노과학 연구단이 파견한 연구원들이 풀타임으로 연구하고 있습니다. 이 그룹은 금속 위 얇은 절연 필름 위 자기 원자의 양자적 특성을 살펴보기 위해 IBM 리서치 연구소와 협력하고 있습니다. 이 그룹은 IBM과 유사한 기능을 갖는 장비를 현장에 갖추었습니다.