김명기·이용희 KAIST 교수팀, 3차원 갭-플라즈몬 안테나로 빛의 40만 배 세기 집속

박성민 기자 (sungmin8497@hellodd.com)

 

▲김명기·이용희 교수 연구팀으로 부터 제작된 3차원 갭-플라즈몬 안테나 모습.<사진=KAIST 제공>

 

KAIST(총장 강성모)는 김명기·이용희 물리학과 교수 연구팀이 빛을 수 나노미터급 영역 안으로 집속시킬 수 있는 초 고광밀도 삼차원 갭-플라즈몬 안테나를 개발했다고 15일 밝혔다.

 

연구팀은 집속 이온빔 근접 식각 기술을 도입해 3차원 구조의 4나노미터급 갭-플라즈몬 안테나를 제작했다. 이로 인해 삼차원 나노 공간 안으로 빛을 집속시켜 입사파와 비교해 40만 배 이상의 빛의 세기를 만들었다.

 

또 제작된 안테나 내 높은 광밀도를 이용해 금속에서 발생하는 이차조화파 세기의 극대화에 성공했고, 음극선 발광 측정 장치를 이용해 빛이 나노 갭 안으로 강하게 집속됨을 확인했다.

 

연구팀은 "이 기술이 데이터 통신과 정보 처리 속도를 테라헤르츠(THz, 1초당 1조번) 수준으로 높였다"며 "하드디스크 면적당 용량을 현재의 100배로 늘릴 수 있을 것"이라고 설명했다.

 

이어 연구팀은 "전자 현미경 대신 직접 빛을 이용해 분자 이하 크기의 고해상도 이미지를 추출하거나 반도체 공정을 수 나노미터 수준으로 발전시키는 기술이 가능할 것"이라고 말했다.

 

김명기 교수는 "간단하고 새로운 아이디어가 기존 2차원 플라즈모닉 안테나 중심 연구를 3차원 공간으로 확대시켰다"며 "정보통신, 데이터 저장, 영상의학, 반도체 공정 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것"이라고 전망했다.

 

한편, 이번 연구는 미국화학회의 나노분야 저널인 '나노 레터스(Nano Letters)' 6월 10일 자로 게재됐다.

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Posted by KIST PR

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