나노기술 및 정책 정보

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이화학연구소(RIKEN) 개척연구본부 카토(加藤)나노양자포토닉스연구실 연구그룹이 탄소나노튜브 발광에 있어 ‘어두운 여기자(励起子)’에서‘밝은 여기자’로 변환하는 메커니즘을 규명함.

연구진은 원자의 배열 방법(기하 구조)을 결정하는 탄소나노튜브를 이용, 시간 분해 측정하여 어두운 여기자의 거동을 체계적으로 조사했으며, 그 결과, 어두운 여기자에서 밝은 여기자로의 변환 효율을 정량적으로 구하는 데 성공함. 변환 효율은 긴 나노 튜브일수록 높아지는 것으로 나타났으며, 밝은 여기자 변환되는 속도는 기하 구조에 의존한다는 것과 어두운 여기자의 50% 이상을 밝은 여기자로 변환 할 수 있음을 증명함.

본 연구 성과는 탄소나노튜브의 발광 효율 향상과 탄소나노튜브 단일 광자원의 성능 향상으로 이어질 것으로 기대되며, 특히 탄소나노튜브 단일 광자원은 상온에서 동작하는 통신 파장대의 광자원이기 때문에, 소형화와 장거리 전송에 적합하여 양자 통신으로의 응용 가능성을 보여줌.

본 연구는 미국의 과학 잡지 Physical Review X 에 게재됨.