초록 ▼

□ 연구개요
나노광학현상의 물리적 특성과 거동을 일반적인 시공간 영역(time-space domain)이 아닌 에너지-모멘텀 영역(energy-momentum domain)에서 기술하고 분석한다. 이를 위한 실험적 측정기법을 개발하고 이론적 이해와 해석적 모델 제시를 통해, 나노광학현상에 대한 기초 및 응용 연구를 뒷받침할 새로운 플랫폼을 구현한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구과제의 가장 핵심적 목표는 1) 다양한 나노광학현상을 에너지-모멘텀 영역에서 측정/분석할 수 있는 실험적 방법을 개발하고, 2)

□ 연구개요
나노광학현상의 물리적 특성과 거동을 일반적인 시공간 영역(time-space domain)이 아닌 에너지-모멘텀 영역(energy-momentum domain)에서 기술하고 분석한다. 이를 위한 실험적 측정기법을 개발하고 이론적 이해와 해석적 모델 제시를 통해, 나노광학현상에 대한 기초 및 응용 연구를 뒷받침할 새로운 플랫폼을 구현한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구과제의 가장 핵심적 목표는 1) 다양한 나노광학현상을 에너지-모멘텀 영역에서 측정/분석할 수 있는 실험적 방법을 개발하고, 2)이론적 이해와 해석적 모델을 제시하며, 3) 얻어진 기초연구 결과를 실제 나노광학소자, 소재, 시스템 구현으로 응용하는 것이다. 세부 목표 대비 얻어진 세부 연구결과는 다음과 같다.
1. 나노광학구조의 광산란/광흡수/광방출 에너지-모멘텀 영역 특성 연구
- 전체 반구면 스캔 광산란/광방출 원장 분포 정밀 측정법 개발: 목표한 성능(방위각분포: 0<θ<π/2, 0<φ<2π 각도 분해능: 1°) 달성
- 전반사 입사광 이용 광산란 원장 분포 고립 측정법 개발: 단일나노구조의 미소 광산란 면적 정량 측정 성공
- 파장에 따른 광산란/광방출 원장 분포 측정: 목표한 성능(파장 범위: 400-1000 nm 파장분해능: 1 nm) 달성
- 입사방향에 따른 나노광학구조의 광흡수 특성분포 연구: 빛의 모멘텀에 따른 나노 구조의 공진모드의 광흡수 변화 분석 및 실험측정장비 개발
2. 근접장(near-field) 분포와 원장 분포 간 상호관계의 실험적 확인 및 이론적 이해
- Mie 산란 나노광학구조의 소멸 근접장 분포와 원장 분포 간 상호관계 도출: 금속 나노선 구조의 광산란 원장 측정결과로 왜곡 없는 근접장 정보와 위상정합 조건 실험적 도출 성공
- 소멸 근접장 영역에서 모든 전기장 성분 동시 측정: 전자빔 유도 증착법을 이용해 100 nm 이하 스케일의 산란체를 추가로 형성한 투과-산란 복합 프로브를 개발
3. 동역학적/비선형 나노광학현상의 에너지-모멘텀 특성 분석 및 응용 연구
- 플라즈모닉 나노구조 기반 광대역 특이 광투과 및 강한 2차조화파 발생
- 광학적 위상제어 기반 자기광학특성 증대 및 정밀 측정
- 편광 맞춤형 광학적 진공 구현 나노광학구조 설계 및 이론분석
- 광학적 메타물질 기반 빛 모멘텀 조절 신기술 응용: 홀로그래픽 스테레오그램 및 광대역 하이퍼볼릭 모멘텀 메타표면 구현
- 차세대 광소자/광소재 개발 연구: 그라핀 결합 표면플라즈몬 검출기, 근자외선 영역 구조색 구현 초박막 표면 개발
연구계획에서 세웠던 목표들을 달성하였으며, 다양한 응용연구 결과를

□ 연구개발결과의 중요성
에너지-모멘텀 영역에서의 특성분포와 동역학적 거동을 분석한 연구개발결과는 나노광학현상을 보다 근본적으로 이해하고 기초 및 응용연구의 새로운 패러다임을 제시하는 중요성을 가진다. 특히, 차별적인 실험적 기법을 개발하고 이를 뒷받침할 이론적 분석법을 도출한 결과는 광학 분야 기초연구에 있어 그 중요성이 높다. 나아가 얻어진 기초연구 성과를 토대로 여러 새로운 광소자/광소재를 구현한 응용연구 성과는 본 연구개발결과의 우수성과 실용성을 같이 보여준다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구최종목표 ... 4
• 나. 연구내용 요약 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 가. 나노광학구조의 광산란/광흡수/광방출 에너지-모멘텀 영역 특성 연구 ... 6
• 나. 근접장 분포와 원장 분포 간 상호관계 실험적, 이론적 연구 ... 10
• 다. 동역학적/비선형 나노광학현상의 에너지-모멘텀 특성 분석 및 응용 연구 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 25
• 끝페이지 ... 40