고체에 빛을 쪼였을 때 나오는 전자의 에너지와 운동 방향을 분석하면, 고체 내부의 전자의 (1) 에너지-운동량 분산 관계식, (2) 다른 기본 입자들과의 상호작용, 그리고 (3) 빛과의상호작용에 관하여 알 수 있습니다. 이에 덧붙여 광전자의 스핀까지도 분석하면 (4) 고체 내부 전자의 스핀 특성도 알 수 있습니다. 이번 콜로퀴움에서는 스핀 및 방향 분해 광전자 분광학이 고체 내부의 전자의 운동-스핀 상호 작용 및 자성을 알아내는데 쓰이는 몇 가지의 예들을 살펴보겠습니다.

특별히 요즘 많은 관심을 받고 있는 3차원 위상 절연체의 연구에 이러한 도구가 어떻게 사용되나를 알아보겠습니다. 3차원 위상 절연체는 전체로 보면 에너지 갭이 있는 부도체이지만 표면을 보면 표면 근처에서 살고 있는 특별한 금속과 같이 에너지 갭이 없는 2차원 전자 상태를 갖고 있는데 특정한 운동량을 갖는 전자 상태의 스핀 방향이 이 평면 안에서의 2차원 운동량 방향에 수직입니다.