전자와 전자간의 상호작용에 의해서 일어나는 매우 다양한 양자홀과 초천도 현상의 양자상(quantum phases)들이 지난 수십년 동안 연구자들의 큰 관심사였다. 전하수송의 측정방법은 이러한 양자상들을 발견에 지대한 공헌을 하였으나, 이론적으로 제시된 모델들을 정밀하게 구별하고 확증하는데 한계가 있었다. 따라서 새로운 실험적 방법의 개발이 그 어느 때보다 필요하다고 할 수 있다. 이 발표에서는, 양자홀효과 또는 초전도 등 저차원 전자계에서 기이한 양자상들을 소개하고, 초정밀 전기, 자기장을 측정하는 등의 새로운 측정방법들이 강하게 상호작용하는 2차원 전자계 및 다양한 양자상들의 성질을 탐구하는데 큰 기여를 할 수 있음을 이야기하고자 한다. 

The multitude of emergent phases in the quantum Hall (QH) and superconducting (SC) regime that develop from the dominant electron-electron interactions have fascinated researchers for decades. While traditional transport measurements have played monumental roles in initially discovering many of the quantum phases, more conclusive identification of the theoretically proposed models of these states requires the development of new experimental methods because the signatures of certain wave functions are often very subtle to distinguish in transport experiments.

  In this talk, I will introduce our efforts on developing novel experimental probes employing ultra-sensitive electric and magnetic field sensing of low-dimensional electron systems and discuss how further improvement of these tools, when combined with conventional transport devices, can help unravel definitive "clues" and advance our understanding of the strongly interacting phenomena and various exotic quantum phases.