나노기술 및 정책 정보

• 목록

독일의 막스 플랑크 연구소(Max Planck Institute of Quantum Optics) 연구팀이 상상할 수 있는 가장 가벼운 광학 거울을 설계함. 즉, 새로운 메타 물질은 단지 수백 개의 동일한 원자로 구성된 단일 구조화된 층으로 구성됨. 원자는 간섭 레이저 빔에 의해 형성된 광학 격자의 2 차원 어레이로 배열됨. 이번 연구는 최근에 새롭게 등장한 분야인 원자가 정렬된 상태에서 서브파장(subwvelength) 양자 광학(quantum optics)을 관측한 최초의 실험 결과임. 일반적으로 거울은 광택이 적은 금속 표면이나 특수 코팅된 광학 유리를 사용하여 더 작은 무게로 성능을 향상시켜 왔음. 그러나 이제 처음으로 연구팀은 수백 개의 원자로 된 단일 구조의 층으로, 기존 광학 거울 방식으로 상상하여 만들 수 있는 가장 가벼운 거울처럼 만들 수 있음을 시연하였음. 새로운 거울은 수십 나노미터의 얇은 두께로 머리카락의 두께보다 천 배 더 얇지만, 반사는 너무 강하여 맨 눈으로도 인식 될 수 있을 정도임. 거울은 2 차원의 동일한 원자로 배열된 구조에서 작동함. 이들은 메타 물질의 전형적인 특성과 필요한 특성을 모두 갖추기 위하여 원자의 광학 전이 파장보다 좁은 간격을 갖는 규칙적인 패턴으로 정렬됨. 메타 물질은 자연에서는 거의 발견되지 않는 매우 특이한 특성을 가진 인공적으로 설계된 구조임. 그들은 재료에 따라 만들어지는 것이 아니라 디자인된 특정 구조에 따라 특성을 얻게 되는 것임.

본 연구 성과는 ‘Nature’ ("A subradiant optical mirror formed by a single structured atomic layer") 지에 게재됨