장소: 제1과학관 31214  첨단e+강의실 

초록: 물리학에서 실험 연구는 많은 경우 고자기장, 극저온, 고압과 같은 극한 상황을 요구한다.

이와 같은 극한상태는 물질 내 수송입자들의 열적 들뜸을 억제하고 새로운 기저상태와

들뜬 입자들을 인위적으로 만들 수 있어 새로운 물리현상을 발견할 수 있는 환경을

 제공하기 때문이다. 이번 발표에서는 고자기장발생 원리와 양자구조를 갖는 반도체 시료의

양자 홀 (Quantum Hall) 영역에서 광전이 특성을 논의한다. 단일 접합을 갖는

High Electron Mobility Transistor (HEMT) 구조 시료의 경우 양자 홀 영역에서

전이 에너지와 전이 진폭이 크게 요동(oscillation) 함을 발견하였는데 이는 양자 홀 영역에서

Fermi 에너지의 요동과 관계되어 2차원 전자 사이의 차폐 (screening) 크기의 변화에 기인한다.

이때 n=1인 양자 홀 영역을 지나며 자기장이 증가하면서 기존의 전이가 사라지고

새로운 전이가 나타나게 되는데 이는 양자우물 내 전자농도에 따른 전자-양공간 공간적 거리의

함수에 따라 spin density wave 또는 Skyrmion 형성에 의한 것으로 설명할 수 있다.

또한 전자-양공 밀도의 불균형에 따라 하나의 전자에 두 개의 양공이 결합하여 음으로 대전 된

수소이온과 유사한 상태인 음으로 대전 된 exciton들의 형성과 이들 대전 된 exciton의 자기장하에서 거동을 논의한다.