나노기술 및 정책 정보

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● 영국 University of Southampton 및 싱가포르 Nanyang Technological University 공동 연구팀은 원자 단위의 분해능을 갖춘 비침습적 광학측정법을 개발

● 연구팀은 미세하게 구조화된 복합광의 광계 내에서 빛의 파장보다 작은 물체가 움직이면 물체의 형태 및 위치에 대한 광산란패턴의 민감도가 대폭 높아지는 현상에 착안, 공중부유형 나노와이어(길이 17 μm, 폭 200 nm)에 위상구조화 광(파장 488 nm)을 산란시킨 후 회절패턴을 싱글샷 영상으로 수집해 표본의 고정된 가장자리를 기준으로 나노와이어의 상대위치를 측정

● 이후 연구팀은 나노와이어를 각기 다른 301개 위치에 놓았을 때 발생하는 산란패턴을 싱글샷 영상으로 수집한 데이터세트를 딥러닝 알고리즘에 학습시켜 광산란패턴을 토대로 나노와이어 위치를 추정했으며, 열진폭 약 150pm을 갖는 나노와이어의 위치를 92pm의 정확도로 제어

● 본 연구는 pm 단위의 광학측정을 비침습적인 형태로 구현하면서 기존의 현미경법보다 수천 배 높은 분해능을 달성한 사례로, 생물학, 의학, 나노기술 등 분야에서 원자 단위의 현상에 대한 정밀분석이 가능할 것으로 기대

Nature Materials (2023.05.11.), Picophotonic localization metrology beyond thermal fluctuations