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UNIST 등 공동연구진, 상온서 양자광원 골라 만들 수 있는 새 기술 개발한국연구재단
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  ▲ 김인기 박사. 울산과학기술원 제공.  
 
   
 
  ▲ 노준석 교수. 울산과학기술원 제공.  
 
   
 
  ▲ 박경덕 교수. 울산과학기술원 제공.  
 
   
 
  ▲ 이형우 연구원. 울산과학기술원 제공.  
 

상온(실온)에서 양자광원을 골라 만들 수 있는 새로운 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 울산과학기술원(UNIST) 박경덕 교수(제1저자 이형우 연구원), 포항공과대학교(POSTECH) 노준석 교수(공동 제1저자 김인기 박사) 공동연구팀(공저자 성균관대학교 정문석 교수, 고려대학교 박홍규 교수 등)이 2차원 물질의 양자광원을 상온에서 안정적으로 생성할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.


소자 광원으로 실제 활용하기 위해서는 임의의 위치에 무작위로 존재하는 양자광원의 위치를 제어하는 것이 필요했다. 저온에서만 양자광원의 생성과 검출이 가능한 것도 극복해야 할 과제였다.
기존 나노광학 공진기는 광원의 위치는 제어할 수 있지만 공간 분해능에 제약이 있었고, 탐침증강 광발광 나노현미경은 분해능은 높지만 양자광원 생성은 어려웠다.

이에 연구진은 이 둘을 결합, 공진-나노현미경이라는 새로운 개념을 이용한 빛 제어 및 측정 시스템을 설계했다.
선행연구를 통해 연속 도미노 리소그래피 공정으로 원자수준으로 뾰족한 나비넥타이 형태로 나노광학 공진기를 제작, 2차원 반도체 물질의 양자광원을 원하는 위치에서 생성할 수 있도록 했다.
이번 연구에서는 이 공진기에 광발광 나노현미경을 결합, 삼중 안테나 효과를 유도함으로써 높은 효율로 양자광원을 생성, 상온에서 약 15나노미터(머리카락 두께의 약 만분의 일)의 공간분해능으로 양자광원을 검출할 수 있었다.

실제 이렇게 만들어진 양자광원은 안테나 효과를 적용하지 않은 반도체 양자광원 대비 밝기가 4만배 강해지는 것을 확인했다. 삼중안테나 효과를 적용한 LED 1개에서 방출되는 빛이 기존 LED 4만개에서 방출되는 빛의 밝기와 같아지는 셈이라는 것이다.

양자정보통신 소자를 위한 광원이자 나노스케일에서 양자물질을 이해하는 도구로 쓰일 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다.
또, 다양한 나노 소재의 미약한 광신호를 고감도로 검출하는 데도 응용될 수 있다는 설명이다.
양자광원의 안정성과 품질을 더욱 높이기 위해 연구팀은 다양한 플라즈모닉 구조를 대상으로 비교연구를 수행하고 있다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 신진연구사업과 중견연구사업 지원으로 수행된 이번 연구는 재료물리 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 6월 18일 온라인 게재됐다.


<저작권자 © 울산매일, 무단 전재 및 재배포 금지>  저작권 문의

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댓글 (200자평) 2
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  • macmaca 2021-06-22 20:58:03

    후신 후신 전북대 농대가 기반이며 초급대등 병합한 전북대,왜구 초급대출신 시립대,연세대(일본강점기 연희전문 후신 연세대. 국시 110브 연세대), 고려대(구한말 서민출신 이용익이 세운 보성전문이 모태, 동학란을 일으킨 천도교 소속이다가, 해방후 친일파 김성수가 인수 고려대로 변경).

    http://blog.daum.net/macmaca/3154   삭제

    • macmaca 2021-06-22 20:56:28

      법이나 교과서자격이 없으면, 입시점수!. 왜구잔재대학은 주권.자격.학벌이 없음.

      Royal성균관대(국사 성균관 자격, 한국최고대)와 서강대(성대다음 Royal대 예우)는일류,명문끝. 法(헌법,국제관습법).교과서(국사,세계사)>입시점수 중요.논란必要. 국가주권.자격.학벌없이 임시정부요인 개인설립 국민대,신흥대(경희대),인하대(공대)>완충女 이화여대. 중앙대, 後포항공대,특목대로는 육사,後경찰대,카이스트. 그리고 패전국 일본 잔재로 주권.자격.학벌이 없어온 왜구잔재 서울대(100번),왜구 초급대출신 부산대.경북대.전남대.이리농림고 후   삭제

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