연구처

분자운동제어 실험실

Molecular Motion Control Lab

거대한 물체를 빛으로 움직이는 것은 공상과학 영화나 컴퓨터 게임에서 흔히 볼 수 있는 장면입니다. 하지만 현실에서는 아직까지 이 단계에는 이르지 못하고 있습니다. 반면, 과학자들은 전자, 이온, 원자와 같은 작은 입자를 제어하는 방법을 개발하였습니다. 이러한 방법들은 현대과학에서 필수적인 장치들의 개발을 가능하게 하였습니다. 전자를 자기장이나 전기장으로 모으는 것은 전자 현미경의 핵심 원리이며, 이온을 조작하는 것은 질량 분석기의 작동 원리입니다. 뿐만 아니라, 전하를 띠지 않는 원자의 제어 방법은 양자 물리학의 토대를 마련한 실험들인 스턴 겔락 실험이나 원자 트래핑, Bose Einstein condensation의 관측을 가능하게 하였습니다. 이로부터 알 수 있듯이 원자나 분자를 제어할 수 있는 새로운 방법을 찾게 된다면, 전에 없던 장치를 만들고 기초 과학 문제를 해결하는 데 큰 도움이 될 것입니다. 우리 실험실에서는 원자와 분자를 제어하기 위한 새로운 방법을 개발하는 것을 주요 연구 목표로 삼고 있습니다. 이를 위해 세 가지 주요 방향으로 연구를 진행하고 있습니다. 첫째는 분자와 레이저장의 상호작용을 이용하는 방법이고, 둘째는 스침입사 물질파 광학의 기초를 탐구하는 것이며, 셋째는 화학반응을 활용하여 분자나 원자를 정지시키는 방법입니다.

Moving a massive object with light is typical in science fiction movies and computer games. But in reality, we have yet to reach this stage. On the other hand, scientists have developed a way to control small particles such as electrons, ions, and atoms. These methods enabled the development of essential devices in modern science. For example, focusing electrons with a magnetic or electric field is a critical principle in an electron microscope, and manipulating ions is the operating principle of a mass spectrometer. Furthermore, controlling neutral atoms enabled the Stern Gelak experiments, atomic trapping, and observation of Bose-Einstein condensate, which laid the foundation for quantum physics. As you can see from these examples, finding new ways to control atoms and molecules will help you build new devices and solve fundamental science problems. Our primary research goal is to develop new methods for controlling atoms and molecules. To this end, we are conducting research in three main directions. The first is how to use the interaction of molecules and ray storage, the second is establishing grazing incidence matter wave optics, and the third is using chemical reactions to stop molecules or atoms.