나노포토닉스: 빛과 물질의 결합
스태프 작가에 의해
독일 뮌헨(SPX) 24년 2023월 XNUMX일
나노 스케일에서 빛과 물질의 상호 작용은 나노 포토닉스의 중요한 측면입니다. 공명 나노시스템을 통해 과학자들은 입사광의 파장보다 작은 부피에서 전자기 에너지를 제어하고 향상시킬 수 있습니다.
태양광을 훨씬 더 효과적으로 캡처할 수 있을 뿐만 아니라 광학 웨이브 가이드 및 방출 제어를 개선할 수 있습니다. 고체 상태 물질에서 전자 여기와 빛의 강한 결합은 보즈-아인슈타인 응축 및 초유동성과 같은 흥미로운 특성을 나타낼 수 있는 소위 폴라리톤(polariton)이라고 하는 혼성화된 광자 및 전자 상태를 생성합니다.
Nature Materials 저널에 발표된 새로운 연구는 나노 규모에서 빛과 물질의 결합에 대한 진전을 보여줍니다. LMU 물리학자 안드레아스 티틀(Andreas Tittl) 박사가 이끄는 연구원들은 빛과 전이 금속 디칼코게나이드(TMDC) 사이의 강력한 결합 효과를 가능하게 하는 메타표면을 개발했습니다.
이 새로운 플랫폼은 나노 구조의 이황화텅스텐(WS2)에서 소위 BIC라고 하는 연속체의 광자 결합 상태를 기반으로 합니다.
WS2를 날카로운 공명을 가진 메타표면 제조를 위한 기본 재료로 사용하고 활성 재료 여기를 지원하는 결합 파트너로 사용하면 극성 응용 분야에 대한 새로운 연구 가능성이 열립니다.
이 연구에서 중요한 돌파구는 재료 내 손실과 무관한 결합 강도를 제어하는 것입니다. 메타표면 플랫폼은 어려움 없이 다른 TMDC 또는 여기자 물질을 통합할 수 있기 때문에 극성자 응용을 위한 근본적인 통찰력과 실용적인 장치 개념을 제공할 수 있습니다.
또한 새로 개발된 메타표면의 개념은 제어 가능한 낮은 임계값 반도체 레이저, 광촉매 향상 및 양자 컴퓨팅 응용 분야의 기반을 제공합니다.
연구 보고서:반 데르 발스 메타표면의 연속체에서 자체 혼성 결합 상태와 본질적으로 강한 광물질 결합
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Ludwig Maximilian University of Munich
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- 출처: https://www.spacedaily.com/reports/Nanophotonics_Coupling_light_and_matter_999.html