Kim, Chil-Min (김칠민)

PROFESSOR

Physics Materials Science

RESEARCH AREA

● Laser
● Nonlinear Dynamics
● Quantum Chaos
● Microcavity Laser

ACADEMIC & CAREER EXPERIENCE

Ph. D., Sogang University, Korea

2015.3-Now : Professor, Department of Emerging Materials Science, DGIST
2007.9-2015.2: Professor, Department of Physics, Sogang University
1986.3-2007.8: Professor, Pai Chai University

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Our Researches

2차원 Microcavity는 기존에 사용되어오던 1차원 공진기와는 달리 2차원에서 발생하는 빛의 성질을 이용한 공진기입니다. 즉, 레이저 매질의 경계 분포에 따라 빛이 형성하는 모드가 달라지고, 이로 인하여 Whispering Gallery Mode(WGM), Scar, Tunneling, Q-spoil, classical & quantum chaos 등의 현상이 발생하고 이 중 WGM은 passive optical parts, 초민감도를 가진 센서 등에 활용되고 있습니다.

본 연구실은 2차원 Microcavity 중 active 소자인 Microcavity laser에 대한 연구를 하고있습니다. 주로 원형, 링형 공진기에서 이용하는 WGM을 원에서 약간 변형된 레이저 소자를 통해 WGM, classcial & quantum chaos를 활용하여 모드의 Q-factor는 유지하고, 빛의 방향성을 가지도록 변형시켜 이를 광전자회로 (Optoelectronic circuit)의 광원, bio sensor, chemical sensor 등에 활용하는 Microcavity laser의 설계, 특성 측정 등의 연구를 수행하고있습니다.

2차원 Chaotic Microcavity laser의 WGM에 작용하는 DNA, Protein, 화학 가스등의 perturbation의 측정을 통해 bio sensor에 활용하고 있습니다.

2차원 Chaotic Microcavity laser에서 형성되는 subwavelength scale 모드를 활용하여 Tinest laser를 만들기 위한 연구를 진행하고 있습니다.

위 연구를 진행하기 위하여 시뮬레이션(Linux, Matlab, FDTD, BEM, SBM, Fortran, OpenMP MPI 등의 Parallel computing)을 활용하고 있고, Fiber optic system및 Optical measerment equipment를 활용하여 레이저의 선폭, 방향성 등의 측정을 하고 있습니다.

Non-Hermitian system에서 potential의 형태가 공간적으로 비대칭이면, eigenstate들의 각운동량에 “Chirality”가 생깁니다. 이러한 “Chirality”에 대하여 이론 및 실험적인 분석으로 통하여 연구를 진행하고 있습니다.

Representative Publications

Kang, S. B., Kim, J. H., Jeong, M. H., Sanger, A., Kim, C. U., Kim, C. M., & Choi, K. J. (2019). Stretchable and colorless freestanding microwire arrays for transparent solar cells with flexibility. Light: Science & Applications, 8(1), 1-13.

Ryu, J., Gwak, S., Kim, J., Yu, H. H., Kim, J. H., Lee, J. W, Yi, C. H, & Kim, C. M. (2019). Hybridization of Different Types of Exceptional Point. Photonics Research, 7(12), 1473-1478.

Lee, J. W., Yi, C. H., Kim, M. W., Ryu, J., Oh, K. R., & Kim, C. M. (2018). Unidirectional emission of high-Q scarred modes in a rounded D-shape microcavity. Optics Express, 26(26), 34864-34871.

Lee, J. W., Yi, C. H., Lee, I. G., Kim, J. H., Yu, H. H., Oh, K. R., & Kim, C. M. (2018). Extremely High-Q and Unidirectional Emission due to Combination of KAM barrier and Chaotic Sea in a Dielectric Microdisk Laser. Optics Letters, 43(24), 6097-6100

Lee, J. D., Kim, Y., & Kim, C. M. (2018). Model for petahertz optical memory based on a manipulation of the optical-field-induced current in dielectrics. New Journal of Physics, 20(9), 093029.

Kullig, J., Yi, C. H., & Wiersig, J. (2018). Exceptional points by coupling of modes with different angular momenta in deformed microdisks: A perturbative analysis. Physical Review A, 98(2), 023851.