나노기술 및 정책 정보

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스페인 광학연구소(ICFO - The Institute of Photonic Sciences)와 국제 공동연구팀이 그래핀 시트 위에 나노 미터 크기의 금속 입방체를 통합함으로써 그래핀 플라즈몬을 위한 새로운 유형의 공동을 구축하는 데 성공함. 이들의 접근 방식은 이러한 플라즈몬을 기반으로 한 적외선을 위해 만들어진 가장 작은 광학 공동을 실현한 것임.

소형화 기술은 너무나 많은 꿈을 이뤄냈음. 전자 회로를 축소함으로써 우리는 스마트폰, 건강 시계, 의료용 프로브, 나노 위성과 같은 기술에 접근할 수 있었음. 60 년 동안 트랜지스터가 손바닥 크기에서 머리카락 직경보다 1000 배 작은 14 나노 미터 크기로 바뀌었음. 소형화는 기술을 새로운 광회로 시대로 끌어 올렸음. 그러나 이와 동시에 나노 미터 스케일에서 빛을 제어하고 안내하는 방법에 대한 새로운 도전과 장애물을 유발했음 빛을 현재의 공간보다 수백만 배 더 작은 매우 작은 공간으로 한정하는 방법을 찾고 있는 새로운 기술이 등장하고 있음. 연구자들은 예전에 금속이 파장 스케일 (회절 한계) 이하로 빛을 압축 할 수 있음을 발견했음. 이러한 측면에서, 우수한 광학적 및 전기적 특성을 갖는 단일 탄소 원자 층으로 구성된 물질인 그래핀은 빛과 강하게 상호 작용하는 전자의 진동인 "플라즈몬"의 형태로 빛을 유도할 수 있음. 이 그래핀 플라즈몬은 빛을 아주 작은 공간으로 제한하는 자연스런 능력을 가지고 있음. 그러나, 지금까지는 이들 플라즈몬을 한 방향으로 만 제한하는 것이 가능했지만, 원자와 분자와 같은 작은 입자와 상호 작용하는 빛의 실제 능력은 압축될 수 있는 부피로 존재함. 이 3 차원 형태의 구속은 일반적으로 광학 공동으로 간주됨.

본 연구 성과는 ‘Science’ ("Far-field excitation of single graphene plasmon cavities with ultracompressed mode volumes") 지에 게재됨