The Schultz group investigates the composition, structure, and reactions of molecules with short-pulse laser spectroscopy. Time-resolved experiments reveal the nuclear and electronic motions that we usually hide with the chemical reaction arrow in chemical equations. A novel multi-pulse experiment (Correlated Rotational Alignment Spectroscopy, CRASY) correlates photochemical and photophysical reactions with molecular structure. The combined information reveals how changes in chemical bonding and non-covalent interactions affect chemical reaction pathways. Biochemical systems are studies to identify how a local biological environment controls the outcome of biochemical reactions. The CRASY experiments offer a fundamentally new tool to investigate heterogeneous (impure) samples. This is exploited for the investigation of tautomeric samples, molecular isotopologues, and instable molecular matter.

민승규 교수 연구 그룹에서는 에너지 소자, 촉매, 분자 기계 소자, 나노 물질 등에 적용 가능한 분자와 물질의 흥미로운 물리화학적 현상에 관심이 있습니다. 물리화학적 지식에 기반한 이론 개발 및 전산화학적 접근을 통해 화학 반응, 분자간 상호작용, 빛-물질 상호작용, 에너지 전달, 전자 전달, 엑시톤 전달 등의 기본적 원리를 이해하고자 합니다. 다양한 양자화학 계산, (들뜬 상태) 분자 동역학 시뮬레이젼, 기계학습 및 양자 컴퓨팅 등 최첨단의 방법론을 사용하여 아직까지 이해되지 않은 다양한 물리화학적 현상을 면밀히 조사하고자 합니다.

우리 연구실은 빛-물질 상호 작용 및 구조-기능 관계에 대한 포괄적 이해를 바탕으로 펨토초 레이저를 활용해 짧은 순간 일어나는 물질의 구조 변화를 밝히고, 더 나아가 저차원에서 특수한 물성을 갖도록 제어하는 초미세‧초고속의 극한 시공간에서 연구를 진행하고 있습니다. 이를 위해 4차원 초고속 투과전자 현미경을 활용해 2차원 이하 나노 물질의 구조 동역학을 원자 수준에서 직접 이미징 및 제어하고, 초고속 분광 현미경을 통해 빛에 의해 유도된 물질의 전자 구조 변화를 연구합니다. 주 연구 분야는 (1) 저차원 나노 물질의 전자 및 구조 동역학, (2) 고체의 비평형 상변이 과정, (3) 화학/생물학적 현상에 대한 극초단 동역학 및 (4) 태양전지와 발광 다이오드 효율 분석을 위한 메커니즘 규명 및 엑시톤-캐리어 동역학 메커니즘 탐구입니다.

저희 연구실은 작은 유기 분자에서 단백질 및 MOF 복합체에 이르기까지 다양한 크기와 형태를지니는 분자 복합체에 대해 그 구조와 (빠른) 동역학을 관심이 있습니다. 저희는 주로 2차원 적외선(2D IR) 분광법을 사용하며 다른 분광 방법 및 계산 연구도 함께 수행합니다. 또한 다양한 물리적 유형의 대상 시스템을 연구하는 데 적용할 수 있는 2D IR 실험 방법을 개발하는 데도 중점을 두고 있습니다.