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중국과학원 다롄(大連) 화학물리 연구소 연구팀이 광 열전 탐사 장치 개발에 성공함.

광 열전 탐사 장치는 광열 전환과 열전 전환의 두 가지 물리 과정에 기반을 두고 장파장 적외선(long-wave infrared)(8-14μm)과 테라헤르츠(terahertz)(30μm-3mm)으로 실온 탐사를 실현할 수 있는 수동 디바이스로, 연구팀은 저차원 재료, 다공성 재료와 유기재료를 이용하여 개발한 광열 탐사 장치에 대해 설명하였으며, 광과 재료의 상호 역할을 강화할 수 있는 차원에서 광 열전 탐사 장치의 응답 능력을 향상시킬 수 있는 부분적인 전략을 총결하였는데 구체적으로 표면에 도입한 플라즈마 공진, 포논(phonon) 공진, 광학 안테나 등 부분들이 포함되고 있음. 이번 연구에서 티탄산염(strontium titanate)이 장파장 적외선 주파수대의 강한 포논(phonon) 흡수와 우수한 제벡 계수(seebeck coefficient)를 결합하여 티탄산염(strontium titanate) 광 열전 효과에 기반을 둔 고성능 장파장 적외선 탐사 장비를 개발하였음.

이번 연구로 인해 연구팀은 광 열전 효과가 근접 필드 광학(near field optics), 자체 회전 전자학과 벨리트로닉스(valleytronics) 등 분야에서 응용될 수 있는 상황을 설명하였으며, 마지막으로 광 열전 탐사 장치의 미래 발전 방향에 대해 예측하였다고 평가됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ 지에 게재됨