초록 ▼

연구개요
빛과 표면 포논의 강한 상호작용을 발생시킬 수 있는 새로운 구조의 광공진기를 개발하고, 칼코게나이드 유리와 다양한 2차원 물질의 표면 포논 거동을 칩 상에서 정밀 관찰한다. 이를 바탕으로 물질의 표면 포논 특성을 제어하는 기법을 탐구하고, 온 칩 센서로의 활용 가능성을 모색한다.

연구 목표대비 연구결과
1. 주어진 광공진기에서 발생할 수 있는 표면 포논의 진동 양상, 고유주파수, 브릴루앙 획득 계수 및 문턱 전력 계산하는 컴퓨터 시뮬레이션을 구현하였다.
2. 광공진기의 품위값 및 브릴루앙 획득

연구개요
빛과 표면 포논의 강한 상호작용을 발생시킬 수 있는 새로운 구조의 광공진기를 개발하고, 칼코게나이드 유리와 다양한 2차원 물질의 표면 포논 거동을 칩 상에서 정밀 관찰한다. 이를 바탕으로 물질의 표면 포논 특성을 제어하는 기법을 탐구하고, 온 칩 센서로의 활용 가능성을 모색한다.

연구 목표대비 연구결과
1. 주어진 광공진기에서 발생할 수 있는 표면 포논의 진동 양상, 고유주파수, 브릴루앙 획득 계수 및 문턱 전력 계산하는 컴퓨터 시뮬레이션을 구현하였다.
2. 광공진기의 품위값 및 브릴루앙 획득 계수를 고려하여 표면 포논이 발현되는 최적화 된 광공진기를 디자인하고 제작하였다.
3. 표면 포논 발현을 위해 제작한 광공진기 디자인 중 사다리꼴 단면 구조의 칼코게나이드 다층 구조 광공진기를 제작하고 1000만 이상의 품위 값을 획득하였으며, 칼코게나이드가 증착된 쐐기 단면 구조의 실리카 기반 광공진기에서 4000만 이상의 품위 값을 획득하였다.
4. 광공진기에서 광학적으로 여기한 포논을 전기 스펙트럼 분석기와 광스펙트럼 분석기로 측정하였고 그 특성을 분석하였다.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구에서는 표면 포논의 고유주파수와 모드 겹침을 정량적으로 계산할 수 있는 시뮬레이션을 구현하였고 표면 포논의 발생과 광학 모드와의 상호작용을 극대화 가능한 다중 코어 구조의 설계 및 이를 구현하기 위한 공정기술을 축적하였다. 이 기술을 바탕으로 2차원 물질의 표면 포논의 거동을 칩 상에서 미세한 영역으로 나누어 정밀하게 관찰함으로써 2차원 물질의 역학적 특성을 이해할 수 있는 새로운 방법을 제시할 것이다. 특히 다층의 물질 복합체에서의 표면 포논의 특성도 정밀 분석, 층간 상호작용에 대한 이해를 통해 특정 특성을 위한 설계 방법을 이해할 수 있을 것이다. 표면 포논을 이용한 lasing 현상 관찰 연구는 매질 내부 포논에 한정된 연구들과는 달리 다양한 주파수의 표면 포논을 이용, 응용 분야에 맞는 적절한 고유주파수를 가지는 초소형 진동자의 원천기술을 획득할 수 있을 것으로 기대한다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 주요 연구 변경사항 ... 6
• 2) 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 자체점검표 ... 18
• 7. 참고문헌 ... 18
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 23
• 끝페이지 ... 36