과제구성현황

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연구과제명 극한물성 수송 및 전달 특성 제어

연구책임자

소속 물리학과
전화 02-3277-2369
이메일 jwwu@ewha.ac.kr
연구분야 nonlinear optics
공동연구자
  • 안치원(나노종합기술원, 위탁연구책임자), 박재홍(나노종합기술원), 안도열(서울시립대학교)
연구목표 ■ 본 과제는 극한물성 해석, 설계, 측정평가, 나노구조의 구조관찰을 위한 실시간 메타 나노구조 관찰/가공/분석 플랫폼 기술개발을 그 목표로 한다.

이를 수행하기 위해 극초단 분광/ 변환기반 물성 해석 설계 측정 평가용 모델링 및 시뮬레이터 개발를 개발한다. 동시에 극한물성 메타 나노구조의 관찰 및 나노구조와 물성, 나노구조와 공정 간의 상호관계 해석을 수행하고자 한다. 인공구조물인 메타물질에 의한 파동전파 특성변화를 실험 및 이론으로 구명하고자한다.

이를 위해 Si 기반의 나노장비와 공정기술 및 나노신소재 기술을 극한물성 메타구조의 구조관찰에 적용하는 기술을 개발하고 SiN membrane 기반의 in-situ 나노분석기술을 활용한 메타 나노구조의 관찰/가공/분석 플랫폼 기술을 개발하여 극한물성 메타구조 개발에 적용하여, 극한물성 메타구조 제작 공정기술 개발 및 응용기술 개발에 기여한다.

연구내용 ■ 쌍곡선 분산 메타물질 설계 및 제작
- 메타물질에 의한 전자주게와 받게사이의 전하수송효울 변화 극초단 분광

■ 극한물성 메타 나노구조의 구조관찰 기술개발
- 극한물성 메타 나노구조 구조관찰 기술 개발 (주사전자/투과전자 현미경)
- 3차원 나노구조 구조해석(10nm 이하 해상도)

■ 광스핀홀 효과증대 메타물질 설계 및 베리위상 조절
- 베리위상 베리곡률을 메타물질로 조절, 광스핀홀 효과의 크기향상

■ 극한물성 메타 나노구조 실시간 메타 나노구조 관찰/가공/분석 플랫폼 기술개발
- 나노구조 실시간 SEM/TEM 관찰을 위한 SiN membrane 기반의 in-situ TEM 관찰용 기판기술 개발
- 나노구조물의 실시간 관찰 및 나노이미지 해석

■ 메타구조 점대칭조절 카이랄 메타물질의 CD와 ORD 제어
- 비대칭성을 부여하는 전자 페르미-디락 분포 시분해 극초단 분광 특성 규명

■ 메타물질 구조변형 이용 FRET효율 조절
- 메타구조 공명과 FRET 공명의 겹침조절에 따른 Foerster반지름 변화 규명

■ 변환광학 이용 2차원 일반화 스넬법칙 메타구조 설계 및 제작
- 2차원 일반화 스넬법칙 만족 입사각 범위측정

기대효과 ■ 파장보다 작은 크기의 인공구조를 2차원 또는 3차원으로 배열하여 거시적인 전자기 반응을 제어, 조절하는 파동제어기술의 개발은 새로운 개념의 파동관련 소자를 가능하게 하는 신기술의 핵심이다.

기존의 전자기 매질에서 관찰되지 않는 음의 굴절률, 투명망또, 일반화된 굴절법칙, 쌍곡선 분산 등을 메타물질구조에서 효율적으로 구현하기 위해서는 제안된 메타물질의 해석, 새로운 구조의 설계, 제작된 구조의 측정평가를 통하여 효율적인 파동제어를 달성할 수 있다.

또한 극한물성 메타구조 기술개발에 있어 나노구조 분석기술과 실시간 관찰기술은 새로운 나노구조의 해석과 새로운 구조에 따른 극한물성 측정 해석에 필수적인 플랫폼 기술로서 국가나노인프라에 구축되어있는 장비 및 공정기술의 집약을 통하여 개발하고 플랫폼 기술로 글로벌 프론티어 사업 참여그룹에 제공하여 새로운 기술개발을 촉진하는 기반기술로 사용하고자 한다.

논문

번호 제목 년도 단계
9 Instant biosynthesis of silver nanoparticles using Lawsonia inermis leaf extract: Innate catalytic antimicrobial and antioxidant activities 201603 1단계 2차년도
8 Electronic energy and electron transfer processes in photoexcited donoracceptor dyad and triad molecular systems based on triphenylene and perylene diimide units 201602 1단계 2차년도
7 Enhanced organic solar cells efficiency through electronic and electro-optic effects resulting from charge transfers in polymer hole transport blends 201602 1단계 2차년도
6 Broadband enhancement of infrared absorption in microbolometers using Ag nanocrystals 201512 1단계 2차년도
5 Control of optical spin Hall shift in phase-discontinuity metasurface by weak value measurement post-selection 201509 1단계 2차년도
4 Full wave finite-difference time-domain study of lossless acoustic bipolar cylindrical cloak with compressed geometry and complementary media 201507 1단계 1차년도
3 Squeezing Photons into a Point-Like Space 201505 1단계 1차년도
2 Double Fano resonances in a composite metamaterial possessing tripod plasmonic resonances 201502 1단계 1차년도
1 FDTD Study of Half Cloak in Bipolar Cylindrical Shape With Compressed Geometry and Complementary Media 201501 1단계 1차년도

특허

번호 산업재산권명 출원/등록 국가 년도 단계
9 단열 구조체 1 20160812 2단계 1차년도
8 메타물질 기재 및 광활성 층을 포함하는 복합 구조체, 및 이를 포함하는 광전 디바이스 및 광촉매 1 20160812 2단계 1차년도
7 음파 차폐 방법 1 20151023 1단계 2차년도
6 일반화된 시간 의존도를 고려한 음파에 대한 은폐방법 및 그 장치 2 20150831 1단계 1차년도
5 공간적 주기성을 가지는 산란매체를 이용한 음파에 대한 음폐방법 및 그 장치 1 20150831 1단계 1차년도
4 전기방사 나노/마이크로 섬유 네트를 포함하는 나노구조체 필름 제조장치 및 이를 이용한 나노/마이크로 섬유 네티를 포함하는 나노구조체 필름 제조방법 1 20150429 1단계 1차년도
3 리튬이차전지용 황화니켈 전극의 제조방법 1 20150322 1단계 1차년도
2 음파에대한 은폐방법 및 그 장치 2 20150121 1단계 1차년도
1 Plasmonic all-optical switch and light control method using the same 2 20141105 1단계 1차년도

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