한 연구팀이 초고해상도 분광학 분야에서 혁신적인 기술을 개척했습니다. 이들의 획기적인 발전은 실온에서 혼성화된 가벼운 물질 입자인 폴라리톤을 전기적으로 제어하는 세계 최초의 사례입니다. 이 연구는 다음에서 출판되었습니다. 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters).
폴라리톤은 "반광 반물질" 하이브리드 입자로, 광자(빛의 입자)의 특성과 고체의 특성을 모두 갖습니다. 이들의 고유한 특성은 기존의 광자 및 고체 물질과 다른 특성을 나타내어 특히 광학 디스플레이의 성능 한계를 뛰어넘는 차세대 소재의 잠재력을 열어줍니다.
지금까지 단일 입자 수준에서 실온에서 폴라리톤을 전기적으로 제어할 수 없기 때문에 상업적인 실행 가능성이 저해되었습니다.
연구팀은 초고해상도 전기 제어 분광학을 가능하게 하는 '전계 팁 강화 강력 결합 분광학'이라는 새로운 방법을 고안했습니다. 이 새로운 기술은 실온에서 개별 폴라리톤 입자의 활성 조작을 가능하게 합니다.
이 기술은 박경덕 교수팀이 이전에 개발한 초해상도 현미경과 초정밀 전기 제어를 통합하여 측정에 대한 새로운 접근 방식을 도입합니다. 그 결과 얻은 기기는 실온에서 강한 결합이라는 독특한 물리적 상태로 폴라리톤의 안정적인 생성을 촉진할 뿐만 아니라 전기장을 사용하여 폴라리톤 입자에서 방출되는 빛의 색상과 밝기를 조작할 수 있습니다.
QLED TV의 핵심 소재인 퀀텀닷 대신 폴라리톤 입자를 사용하면 눈에 띄는 장점이 있다. 단일 폴라리톤 입자는 상당히 향상된 밝기로 모든 색상의 빛을 방출할 수 있습니다. 이렇게 하면 빨간색, 녹색, 파란색 빛을 별도로 생성하기 위해 세 가지 유형의 양자점이 필요하지 않습니다.
더욱이 이 특성은 기존 전자 장치와 유사하게 전기적으로 제어할 수 있습니다. 학술적 중요성 측면에서, 팀은 강한 결합 체제에서 양자 제한 스타크 효과를 성공적으로 확립하고 실험적으로 검증하여 폴라리톤 입자 연구의 오랜 미스터리를 밝혀냈습니다.
이번 성과는 폴라리톤을 기반으로 한 다양한 광전자소자 및 광학 부품 개발을 목표로 하는 차세대 연구의 길을 닦는 과학적 돌파구라는 점에서 깊은 의미를 갖는다. technology. 이번 획기적인 발전은 특히 초고휘도, 소형 옥외 디스플레이를 포함한 광학 디스플레이 산업 내 획기적인 제품 개발을 위한 핵심 원천 기술을 제공한다는 점에서 산업 발전에 실질적인 기여를 할 것입니다.
논문의 주저자 이형우 박사는 “차세대 광센서, 광통신, 양자광소자 등 다양한 분야의 발전을 이끌 잠재력을 지닌 중요한 발견”이라며 이번 연구의 중요성을 강조했다.
이번 연구에는 성균관대학교 정소희 교수팀과 임재훈 교수팀이 제작한 양자점을 활용했다. 이론 모델은 해군 연구소의 Alexander Efros 교수가 만들었고, 데이터 분석은 콜로라도 대학의 Markus Raschke 교수 팀과 메릴랜드 대학의 Matthew Pelton 교수 팀이 수행했습니다.
측정 작업은 포스텍 물리학과 구연정, 배진혁, 강민구, 문태영, 주희태 학생이 맡았다.