우리 연구실(ESC Lab)의 핵심 목표는 전자 구조(Electronic Structure)를 정밀하게 제어함으로써 초전도, 자성, 금속-비금속 전이 등 다양한 양자 현상을 탐구하고 이해하는 것입니다. 이를 위해 우리는 다음 두 가지 연구 축을 중심으로 연구를 수행합니다: 

① 박막 성장 (Thin-film synthesis): 고품질 양자 물질 연구를 위해 산화물 분자선 증착 시스템 Oxide Molecular Beam Epitaxy (Oxide MBE) 를 활용하여 원자 단위의 초박막을 성장시킵니다. 필요에 따라 Pulsed Laser Deposition (PLD) 시스템을 함께 활용하여 다양한 물질 시스템을 제작합니다.

② 전자 구조 측정 (Electronic structure characterization): 성장된 박막의 전자 상태를 이해하기 위해 Angle-resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES) 를 사용합니다. 이를 위해 미국, 유럽, 아시아의 국제 방사광 가속기 시설을 활용하거나 국내 장비를 사용하여 연구를 수행합니다.

ESC Lab의 현재 구축 장비: ESC Lab에서는 "초고진공 환경에서 박막을 성장한 뒤 시료를 공기 노출 없이 직접 ARPES 측정 장비로 전달할 수 있는 in-situ MBE-ARPES 통합 시스템"을 구축하고 있습니다.  이 장비를 통해 양자 현상의 기원을 원자·전자 단위에서 규명하고, 외부 제어(도핑, strain, gating 등)를 통한 물질 설계(Material Engineering) 연구를 수행하고 있습니다.