[논문]테라헤르츠 메타물질 광학 소자

민범기

테라헤르츠 메타물질 광학 소자 원문보기

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

후)공진주파수가">공진 주파수가 낮아짐을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 온도에 따른 직류 저항의 변화가 큰 338.6K에서 메타물질의 메모리 소자로의 응용 가능성을 보여주고 있다.
후)변조기 등이">변조기등이 그것이다. 이 글에서는 그 동안 발표된 대표적 테라헤르츠파 메타물질 소자들에 대해 살펴보고, 그 발전 가능성에 대해 알아보도록 하겠다.
후)그래핀리본과">그래핀 리본과 수평일 때와는 달리 수직일 때만 플라즈몬 공진이 관측되었다. 이는 그래핀에서 2차원적으로 자유롭게 움직이는 전하 운반자들이 패터닝에 의해서 그 자율성이 1차원에 국한되어 생기는 현상이며, 그 주장을 뒷받침하기 위하여 그래핀 리본의 너비에 따라 플라즈몬 공진주파수가 이동하는 것을 실험적으로 관측하였다.

제안 방법

후)이물질은">이 물질은 열적, 전기적, 광학적 방법을 통해 금속-절연체상전이를 보이기 때문에 이러한 변수에 좌우되는 메모리 특성을 보인다^[6]. Driscoll은 90nm로 매우 얇은 이산화바나듐막 위에 끊어진 고리형 공진기를 결합시킨 메모리 메타물질을 제안하였다 (그림 9). [3] 이들이 구현한 GRIN렌즈는 금속판에 링 형태로 구멍이 뚫린 메타원자들의 배열로 만들어졌으며, 메타원자 ‘링’의 지름의 크기가 달라지면 다른 굴절률을 가지게 되는 것을 이용하였다(그림 1).
후)마이크로리본을">마이크로 리본을 패터닝하였고, 효과적으로 게이트 전압을 인가하기 위해서 이온젤을 사용하였다. 그래핀에서 패터닝 효과에 의해서 플라즈몬 공진이 발생한다는 것을 증명하기 위하여 테라헤르츠파의 편광방향을 각각 리본 방향과 수직/수평으로 하여 투과특성을 측정하였다. 그 결과, Tao 등은 그림 2에서와 같이 서로 다른 금속 메타원자의 조합으로 구성된 흡수가 거의 98%에 이르는 완전 흡수체^iv를 테라헤르츠파 대역에서는 최초로 보고하였다. 이 메타물질은 메타원자의 디자인과 각 층간이 간격을 조정하여 전체 메타물질의 유효유전율과 유효투자율을 최적화시켰다. 즉, 반사가 일어나지 않는 주파수에서 흡수 또한 크게 만들어서 반사도, 투과도 거의 일어나지 않는 완전 흡수체를 실제로 후)각층간이">각 층간이 간격을 조정하여 전체 메타물질의 유효유전율과 유효투자율을 최적화시켰다. 즉, 반사가 일어나지 않는 주파수에서 흡수 또한 크게 만들어서 반사도, 투과도 거의 일어나지 않는 완전 흡수체를 실제로 구현하였다(그림 2, 우측 그래프).
후)공진 현상을">공진현상을 보여준다. 포토리소그래피를 이용하여 그래핀 마이크로 리본을 패터닝하였고, 효과적으로 게이트 전압을 인가하기 위해서 이온젤을 사용하였다. 그래핀에서 패터닝 효과에 의해서 플라즈몬 공진이 발생한다는 것을 증명하기 위하여 테라헤르츠파의 편광방향을 각각 리본 방향과 수직/수평으로 하여
성능/효과
- 후)흡수체 설계와">흡수체설계와 실제 제작된 메타물질의 샘플, (b) 메타물질의 반사(녹색선), 투과(적색선)와 흡수(청색선)의 그래프, 1,125THz에서 98%의 흡수를 기록하였다.
- 후)투과 특성을">투과특성을 측정하였다. 그 결과, 편광 방향이 그래핀 리본과 수평일 때와는 달리 수직일 때만 플라즈몬 공진이 관측되었다. 이는 그래핀에서 2차원적으로 자유롭게 움직이는 후)공진주파수에서의">공진 주파수에서의 투과 특성이 회복됨을 알 수 있다. 또한 공진 주파수 부근에서 유효 유전율이 양의 값에서 음의 값으로 변하는 특성 또한 확인함으로써 테라헤르츠파의 진폭 변조뿐만 아니라 위상 변조기로도 사용될 수 있음을 확인하였다.
- 이는 처음에 제시된 전기적 제어 메타물질에 비해 약 80%정도 큰 투과도 변화를 갖는 것일 뿐만 아니라 0.89THz 에서는 전압의 변화에 따라 투과도의 변화가 적은 반면, 위상이 0.56 라디안만큼 변화하는 것을 확인하였다 (그림 8
- 후)이산화바나듐의 경우">이산화바나듐의 경우 온도가 증가할수록 상전이에 의해서 유전율이 증가하게 되며, 따라서 메타물질의 공진 주파수가 낮아짐을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 온도에 따른 직류 저항의 변화가 큰 338.
후속연구
- 그래핀을">것이다.그래핀을 패터닝하여 플라즈몬 공진 현상을 상온에서 관측할 수 있다는 것은 그래핀을 금속과 같이 메타물질의 인공원자로 사용할 수 있다는 것을 시사하며 더 나아가 외부 게이트에 의해서 튜닝 가능한 메타물질의 구조체로 적용 가능함으로 능동형 소자 및 메타물질 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
- 후)조절할">조절 할 수 있다. 이를 이용하면 테라헤르츠파를 능동적으로 변조할 수 시스템에 응용할 수 있을 뿐더러 공진을 이용한 민감한 센서의 제작에도 도움이 될 것으로 예상된다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

메타물질은 어떻게 규정할 수 있는가?

메타물질의 어원은 ‘초월하다(beyond)’라는 뜻을 가진 접두사 메타(meta)와 물질(material)이 합쳐진 합성어이다. 따라서 기존의 물질이 가진 특성을 초월하는 새로운 성질을 가지는 인위적 물질로 규정할 수 있다. 그 중에서도 전자기파 메타물질(Electromagneticmetamaterials) 에 대한 관심은 음굴절률, 파장 이하의 고분해능이미징, 물체를 보이지 않게 하는 클로킹(Cloaking)기술 등과 같은 새로운 물리적 현상의 구현 및 새롭고 뛰어난 성능의 소자의 개발로 인하여 폭발적으로 증가하고 있다.

테라헤르츠주파수 대역은 무엇인가?

테라헤르츠주파수 대역은일반적으로 광파와 마이크로파 대역 사이에 위치하는 0.1THz에서 10THz의 전자기파 대역으로 정의된다. 테라헤르츠 주파수 대역은 그 동안 전자기파 스펙트럼에서 다른 대역에 비하여 상대적으로 관심을 덜 받아왔으며,이러한 이유로 인하여 이 대역은‘테라헤르츠 갭(Terahertz gap)’이라고 불리기도 했다.

메타물질 흡수체의 기본적인 원리는?

전자기파 흡수체는 마이크로파 대역에서는 군사적 목적으로 레이더를 회피하기 위한 기술로 많은 관심을 받아 활발하게 개발되어 왔으며, 이외에도광 검출기(detector)나 각종 센서로써 활용 가능성으로 인하여 계속 연구되고 있다. 메타물질 흡수체의 가장 기본적인 원리는 메타물질의 임피던스를 공기의 임피던스와 맞추고, 메타물질 굴절률의 허수부를 되도록 크게 만들어 반사를 최소로 줄이고 최대한의 흡수가 일어나게 만드는 것이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

테라헤르츠 메타물질 광학 소자 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

테라헤르츠 메타물질 광학 소자 원문보기

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

민범기 (3)

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

AI 본문요약
AI-Helper