초록 ▼

1단계 (6개월) 연구의 경우, 양자링 내 존재하는 국소영역에 대한 특성을 편광의존성과 시간분해발광을 통해 이해하고, 나아가 미세준위들에 의한 광전이와 광학적 결맞음 현상을 측정하고 이론 모형을 개발하는 것을 목표로 하였다.

- 비등방 국소구조의 편광의존성 및 시간분해 발광 연구
비등방적 양자링 구조에서도 터널링이나 쌍극자 상호작용, 혹은 상자성 효과에 의해 두 개의 국소구조간 결합이 이루어 질 수 있음을 알 수 있다. 일반적인 PL신호의 선폭한계로 검증하기 어려운 미세준위를 비선형결맞음 광신호인 DFWM을 통해

1단계 (6개월) 연구의 경우, 양자링 내 존재하는 국소영역에 대한 특성을 편광의존성과 시간분해발광을 통해 이해하고, 나아가 미세준위들에 의한 광전이와 광학적 결맞음 현상을 측정하고 이론 모형을 개발하는 것을 목표로 하였다.

- 비등방 국소구조의 편광의존성 및 시간분해 발광 연구
비등방적 양자링 구조에서도 터널링이나 쌍극자 상호작용, 혹은 상자성 효과에 의해 두 개의 국소구조간 결합이 이루어 질 수 있음을 알 수 있다. 일반적인 PL신호의 선폭한계로 검증하기 어려운 미세준위를 비선형결맞음 광신호인 DFWM을 통해 측정할 수 있음을 보여주었다.
2단계 (1년) 연구의 경우, 양자링의 시간분해발광, 쌍엑시톤 발생 그리고 반자성 계수를 통해 양자링의 국소 영역을 규명하고, 나아가 임계자기장을 넘어서 아하로노브-봄 진동이 일어남을 확인한다. 나아가 자기유도효과에 의한 엑시톤 스핀 세차운동을 측정한다.

- 광학적 측정방법을 이용한 비등방 양자링의 국소구조 규명 연구
엑시톤과 쌍엑시톤, 자기장 변화에 따른 엑시톤의 반자성계수 그리고 엑시톤의 진동자세기를 통해 양자링의 국소구조를 확인할 수 있었고, 이 양자링이 임계자기장을 넘어서서 아하로노프봄 진동이 일어나는지 연구를 추가 진행할 수 있게 되었다.

- 비등방적 양자링의 엑시톤과 쌍엑시톤의 아하로노브-봄 진동 연구
세계 최초로 분수형 아하로노브-봄 진동을 실험으로 규명하였다. 이 연구를 통해서 기존 연구에서 알려진 극저온 온도인 수 mK 환경보다 수백 배 높은 온도에서도 ‘양자간섭효과’가 발생할 수 있음을 광학적으로 알아내었다.

- 자기유도효과에 따른 엑시톤 세차 운동 연구
Kerr-rotation 장치를 설치하하고 이를 검증하기 위해 자기장 증가에 따른 pump-probe 측정을 해본 결과, 엑시톤이 자기장에 의해서 세차운동하는 것을 알 수 있었고, 낮은 자기장(2~4T)에서는 미세준위 상에서 교차운동이 일어남을 알 수 있다. 이 결과를 통해 g-factor를 얻을 수 있음을 확인하였다.
3단계 (1년) 연구의 경우, 양자링의 국조구조의 미세준위를 양자링의 임계자기장 넘어서 아하로노브-봄 진동 현상을 통하여 확인하고, 이를 통하여 각운동량과 관련된 양자링의 준1차원성을 규명하고자 하였다.

- 양자링의 준1차원성 규명 연구
반도체 양자링의 시간광발광 감쇠 시간의 온도 의존성으로부터 상태 밀도를 추출하여 반도체 양자링의 속박효과를 정량적으로 가능해보고자 하였다. 일반적인 방법과 다르게 상태 밀도를 추출할 수 있는 이유는 반도체 양자링 내의 엑시톤이 존재하는 미세준위 사이의 간격이 광발광 선폭 에너지와 유사해 미세 준위에 해당하는 상태 밀도를 정의할 수 있기 때문이다. 이를 통해 반도체 양자링이 화산 분화구 형태에 두께가 있는 불완전한 1차원 구조이지만 준 1차원적 상태 밀도를 가짐을 확인하였고, 이를 통하여 반도체 양자링의 아하로노프-봄 진동이 가능함을 반증할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 11