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Pioneer Symposia

파이오니어 심포지엄은 물리학 각 분야에서 주목 받고 있는 주제에 대해 국내외 우수 연구자를 초빙하여 최근 동향을 듣는 초청강연 위주로 이루어집니다. 학술 대회 중 2개 이상의 세션으로 구성되며 이번 학술대회에서 있을 파이오니어 심포지엄의 제목, 조직위원, 간단한 소개는 아래와 같습니다.

 

핵천체물리학: 천체에서 발생하는 폭발적 천체 현상 이해- 곽규진 (울산과학기술원), 천명기 (숭실대학교), 이창환 (부산대학교), 채경육 (성균관대학교)

초신성 폭발과 같은 폭발적 천체 현상은 천체핵물리학의 중요한 연구 주제이다. 폭발을 일으키는 열핵융합반응이나 초신성 잔해로 남은 초고밀도 천체인 중성자별을 이해하기 위해서는 핵물리학의 이론과 실험 연구가 반드시 병행되어야 한다. 본 심포지엄에서는 초신성 폭발과 관련한 이론 및 시뮬레이션 연구 전문가들을 초청하여 최근 연구 동향과 결과에 대해 살펴볼 예정이다. 본 심포지엄을 통해 국내외 관측 천문학자, 이론 천체물리학자, 이론 및 실험 핵물리학자들을 아우르는 공동연구를 모색할 수 있을 것으로 기대된다.  

 

초전도체와 자성에서의 창발된 현상- 문은국 (한국과학기술원), 이진환(한국과학기술원), 박두선 (성균관대학교)

초전도체와 자성은 강한 상호작용을 이용하여 란다우 패러다임을 넘어선 자연의 새로운 상태들을 발견할 수 있는 통로가 되어왔다. 산화물 초전도체에서 발견된 이상한 도체, 가짜 에너지 갭 현상, 무거운 페르미온 물질에서의 숨겨진 질서 등이 그 좋은 예가 되는데, 최근 초전도체와 자성 연구는 실험 방법론의 발달과 심화된 이론을 통해 새로운 현상들에 대한 이해가 이루어지고 있는 실정이다. 또한, 최근 위상학적 연구들을 이용하여 초전도체와 자성에서도 창발된 위상학적 연구가 제안되었고, 이는 새로운 방향을 제시하고 있다. 본 세션을 통해 이러한 최근의 움직임들을 살펴보고 국내의 연구자들에게 깊이 있는 논의를 가능하게 하는 장을 마련하고자 한다.  

 

강상관전자계에의 계산과학적 접근: 모형 및 물질 - 한명준 (KAIST), 고아라 (IBS-PCS)       

전자간 강한 상호작용은 고온초전도 현상, 양자 상전이 등 흥미로운 창발적 현상을 일으키는 반면, 기하급수적으로 복잡성을 증가시켜 물리적 이해의 어려움을 가중시킨다. 최근 컴퓨터를 이용한 계산을 통해 강상관 전자계를 이해하려는 시도가 매우 빠른 속도로 발전하고 있다. 한편으로는 컴퓨터 공학과 전산 이론의 발전에 힘입어 새로운 기법과 알고리즘들이 도입/소개되고 있으며, 다른 한편으로는 이를 통해 다양한 물리 현상을 이해하기 위한 실마리가 제시되고 있다. 이러한 발전은 현상론적 모형을 통한 접근과 제일원리적 접근 모두에서 두드러지는데, 이 두 분야를 아우르는 협동연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 본 세션에서는 해당 분야의 다양한 방법론과 실제 강상관 물성 연구 사례 등을 소개하고자 한다. 더불어 실험 연구자들을 포함한 관련 연구자들 간의 긴밀한 네트워킹을 지원한다.  

 

양자 센싱과 정보연구 - 하인리히 안드레아스 (이화여자대학교/양자나노과학연구소), 최태영 (이화여자대학교/양자나노과학연구소)

원자단위의 양자적인 특성을 연구하는 것은 현재 응집/응용물리학의 양자정보분야의 중요한 화두가 되어 왔다. 특히, 물성의 가장 작은 단위인 원자와 분자들과, 이들이 응집되었을때 발생하는 현상에 대한 이해, 그리고, 이러한 나노구조물등을 양자역학적으로 조절/조작하는 것이 물리학의 지속적인 관심의 축이 되고 왔다. 최근에는 주사탐침현미경이나 다이아몬드등을 이용하여, 공간분해능을 높이는 원자단위의 양자센서가 물성연구와 양자조작을 가능케하는 새로운 실험적인 방법론으로써 제시되고 있다. 본 세션에서는 광학 또는 고주파와 연동된 다양한 실험방법들과 물질들의 플랫폼에 대해서 논의하고, 국내외의 연구자들에게 깊이 있는 토론을 제시한다.  

 

양자 스케일에서 물질과 빛의 상호작용 - 박형렬(충북대학교), 김대식(서울대학교)

빛과 물질의 상호작용에서 빛의 파장, 원자의 지름, 나노 입자의 크기, 단일 층 그래핀의 두께, 반데르발스 갭의 크기 등 다양한 거리차원은 매우 중요한 역할을 한다. 규칙적인 원자 배열이 빛의 파장보다도 더 큰 스케일에서 무한 반복되는 고체의 경우 고체 시료의 크기 자체는 빛과 물질의 상호작용에 큰 영향을 미치지 못한다. 반면에 거리차원이 빛의 파장보다 훨씬 작아지는 경우, 특히 나노미터 또는 그 이하로 되는 경우에는 빛과 물질의 상호 작용이 또 다른 차원에서 새로운 국면을 맞이하게 된다. 단순히 나노 입자의 반지름같은 스케일뿐 아니라, 나노미터 크기의 갭 근처에 나노 입자가 존재하는 경우에는 빛의 파장, 나노 입자의 크기, 갭의 크기의 다양한 상호작용이 예상된다. 특히 근접장에서는 빛의 파장을 나노 스케일로 처리하는 것이 편리한 경우가 많으며 이럴 때는 더이상 원자나 분자, 입자의 크기 스케일에서 빛의 전기장이나 자기장이 상수라고 볼 수 없다. 선택 규칙이나 광화학적 반응의 변화도 예상되는 이유이다. 본 심포지엄에서는 이러한 최근의 움직임들을 살펴보고 국내외 연구자들의 발표를 통하여 관심있는 연구자들에게 심도 있는 방향을 제시한다.  

 

2차원 물질에서 양자현상 (제1차 한-타이완 국제공동 워크샵) - 김용민 (단국대), CHANG Wen-Hao (National Chiao Tung Univ., Taiwan)

이차원 물질 응용에 대한 관심이 커지는 가운데, 산업화를 위해 대면적 및 선택적인 이차원 물질 합성 성장에 대한 연구 또한 활발히 진행 되고 있다. 본 세션에서는 한국-대만 양국에서 연구하고 있는 높은 품질의 그래핀 및 이차원 물질 합성 성장, 이차원 물질의 양자 현상에 대한 소개를 통하여 양국 연구자들이 깊이 있게 논의를 하고 향후 공동연구를 도출할 수 있는 기회를 갖고자 한다.  

 

 

Pioneer symposia

Pioneer symposiums are consisted of several invited talks on hot issues of physics sub-fields. Each symposium is made in English and extends at least 2 sessions in a meeting. Symposium titles and organizers of focus sessions for upcoming meeting are as follows.

 

Nuclear astrophysics: Understanding explosive astrophysical phenomena- KWAK Kyujin (Ulsan National Institute of Science and Technology), CHEOUN Myung-Ki (Soongsil University), LEE Chang-Hwan (Pusan National University), CHAE Kyungyuk (Sungkyunkwan University)

Explosive celestial phenomena such as supernovae have been studied as key research topics of nuclear astrophysics. Nuclear physics has been playing an important role in understanding these phenomena, for example, by providing information on thermonuclear reactions and extreme dense matter for neutron stars that are remnants after supernova explosion. This symposium will focus on recent progresses in this field. In particular, we expect to promote collaborative researches among observers, astrophysicists, and nuclear physicists in both Korea and Japan through this symposium.

 

Emergent phenomena in superconductivity and magnetism- MOON Eun-Gook (KAIST), LEE Jhinhwan (KAIST), PARK Tuson (Sungkyunkwan University)

Emergent phenomena beyond the Landau paradigm have been discovered in materials with superconductivity and magnetism whose prime examples include strange metals and pseudo-gap in cupper based superconductors, and hidden orders in heavy fermion systems. Recent developments in experimental and theoretical developments in superconductivity and magnetism start unveiling intriguing natures of the emergent phenomena. Moreover, recent proposals of topological properties of superconductivity and magnetism provide a new direction of emergent phenomena in superconductivity and magnetism. This pioneering session overviews such exciting recent developments and provides deeper discussions among researchers.

 

Computational approaches to strongly correlated electrons: models and materials - Myung Joon Han (KAIST), Ara Go (IBS-PCS)       

Strong electronic correlation is the key to understand many of emergent quantum phenomena such as high-Tc superconductivity and quantum phase transitions, whereas it poses a great challenge for theoretical studies mainly due to the exponentially increasing complexity as system size grows. Recently, computational approaches have been significantly improved. Promising new techniques and algorithms are proposed and shed new light on our understanding of strongly correlated systems. Such notable progress can be found not only in phenomenological model approach and first-principle methodology, but also in their cross-border fields. This pioneering session will bring together recent progress in these areas, thereby providing a platform to discuss frontier issues and to network the researchers with different technical backgrounds.  

 

Nanoscale Quantum sensing and information processing - HEINRICH Andreas(Ewha womans university/QNS), CHOI Taeyoung (Ewha womans university/QNS)

Studies of quantum properties at atomic scale have been one of important and interesting topics in modern condensed matter physics. These researches have been dedicated to exploring the electronic/magnetic properties of individual atoms and molecules, to understanding emergent phenomena when the small aggregates are brought into close proximity, and finally to controlling quantum states of such aggregates with maintaining quantum coherence. In recent years, scanning tunneling microscopy and magnetometry using a nitrogen-vacancy in a diamond have been utilized for a new platform sensing quantum properties of matters at atomic scale as well as coherently manipulating quantum states of individual atomic-spin centers. This pioneer symposium overviews scanning probe based platforms combining various methodologies – optics and radio frequency, and provides great opportunities to share scientific discussions to domestic and international researchers.  

 

Light matter interaction in quantum scale- PARK Hyeong-Ryeol (Chungbuk National University), KIM Dai-Sik (Seoul National University)

Wavelength of the incoming light, the size of a nanoparticle, the film thickness, and the size of the van der Waals gaps all play very important roles in the interaction of light and matter. In the case of a solid whose regular atomic arrangement is infinitely repeated at a scale greater than the wavelength of light, the size of the solid sample itself does not significantly affect the interaction of light and matter. If the dimension is much smaller than the wavelength of light, especially if it is in the nanometer scale or in the Angstrom scale, the interaction of light and matter enters a new phase. When nanoparticles are located near a nanometer-sized gap, the nano gap size can be even more important than the the nanoparticle's diameter. In particular, we can even treat the effective wavelength of light as being in the nanoscale when near the nanometer or in the Angstrom metallic gaps. This is why the change in the selection rule or new pathways to photochemical reaction are expected. This symposium will allow us to look at recent developments in light-matter interaction in quantum scale and think about future directions.  

 

Quantum phenomena in 2D materials (1st Korean-Taiwan International Workshop)- KIM Yongmin (Dankook Univ.), CHANG Wen-Hao (National Chiao Tung Univ., Taiwan)      

Last decade, with increasing scientific research interests, large area synthesis of 2D materials for industrial needs also heavily developed. In this session, we will discuss high quality 2D material synthesis and their quantum phenomena in Korea and Taiwan. The session will give international collaboration opportunities to Korea and Taiwan research Scientists.