나노기술 및 정책 정보

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양자과학기술연구개발기구(QST) 등 공동 연구팀이 X선 자유전자레이저(XFEL) 시설인 ‘SACLA’을 이용하여 세계에서 가장 짧은 파장의 ‘초형광’의 관측에 성공함. 연구진은 시료인 헬륨 가스를 높은 밀도로 공급할 수 있는 고밀도 가스 셀을 독자적으로 개발하고, 이를 이용하여 SACLA의 연X선 빔라인의 파장 24.3nm의 매우 밝은 FEL 광을 고밀도의 헬륨가스에 조사함. 그 결과 가시광 영역(469nm)에 더하여, 보다 파장이 짧은 VUV(진공 자외) 영역(164nm) 및 EUV(극 자외) 영역(30.4nm)에서도 고강도·고지향성 발광이 관측됨. 또한 수치 계산을 통해 관측된 발광이 2단계인 ‘초형광(469nm, 164nm)’과, 여기광의 일관성과 관련 가능성이 높은, 이른바 ‘요크 초형광(30.4nm)’에서 유래한 것이 증명됨. 이번 결과는 초형광을 기존 가시광 영역보다 한 자리 수 짧은 파장 영역에서 실현한 것으로, 향후 강력한 코히렌트 광원으로서 화학 반응 제어에 응용될 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Physical Review Letters’ 지에 게재됨