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포스텍 연구팀, 비대칭 메타물질 이용해 선편광 광학 다이오드 개발

성민규 기자입력 : 2017.09.19 13:49:18 | 수정 : 2017.09.19 13:48:49

김민경씨, 노준석 교수. 포스텍 제공

국내 연구팀이 메타물질을 이용해 광학 다이오드 빛의 흐름을 제어하는데 성공했다.

메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특성을 구현하기 위해 빛의 파장보다 매우 작은 크기로 만든 금속이나 유전물질로 설계된 메타 원자(meta-atom)의 주기적인 배열로 이뤄진 인공물질. 

포스텍 기계공학과·화학공학과 노준석 교수와 기계공학과 통합과정 김민경씨는 비대칭 메타물질을 이용해 빛을 한 방향으로 흐르게 하는 광학 다이오드를 개발했다.

이번 연구성과는 광학 분야 국제 학술지인 어드밴스드 옵티컬 머터리얼스(Advanced Optical Material)를 통해 발표됐다.

또 9월 가장 많은 다운로드를 기록한 논문으로 선정됐다.

연구팀은 대칭적으로 흐르는 광학 다이오드의 빛을 메타 물질을 이용해 비대칭적으로 흐르게 하는데 성공했다.

빛을 한 방향으로 흐르게 해 빛의 흐름을 제어할 수 있어 나노 디바이스에서 불필요한 빛의 회절 한계를 극복할 수 있게 됐다.

초고속 광학 컴퓨팅은 물론 반도체 공정에서 광 집적 회로를 구현할 수도 있게 됐다.

메타 물질 이용은 그 동안 낮은 주파수에만 해당하거나 작동 영역대가 좁았다.

하지만 이번 연구는 근적외선 영역인 100~200THz 영역대에서 사용할 수 있어 실생활에서 응용, 적응 가능할 것으로 기대를 모은다.

노준석 교수는 "일반적인 다이오드에 상응하는 광학 다이오드를 제시한다는 점에서 의미가 있다"며 "소형화된 장치를 만들 수 있어서 실생활 응용이 기대된다"고 밝혔다.

한편 이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 신진연구자 지원 사업, 선도연구센터(ERC) 사업, 글로벌 프런티어 사업, 글로벌 박사 펠로우십의 지원을 통해 수행됐다.

포항=성민규 기자 smg511@hanmail.net

 

 

 

 

 

 

 

 

 




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