국립 공주대학교 데이터정보물리학과 이욱재 교수 연구팀은 광결정 또는 메타표면이라고 불리는 나노평면 구조체 내부에 빛을 영원히 가두기 위한 조건을 이론적으로 규명하였다.

기존의 연구에서는 빛을 나노평면 구조체에 가두기 위해서 컴퓨터 시뮬레이션(전산모사)에 전적으로 의존하였으나, 연구팀이 제안한 이론적인 조건을 활용하면 나노 구조체를 이루는 물질들의 광학적인 특성을 이용하여 빛을 영원히 가둘 수 있는 조건을 전산모사 없이 예측하는 것이 가능하다.

이욱재 교수와 이성구 연구교수는 “이번 연구는 전산모사를 수행하기 이전에 빛을 영원히 가둘 수 있는 조건을 이론적으로 예측할 수 있음을 처음으로 제시한 데 의의가 있다”면서“연구팀이 제안한 이론적인 조건은 현재의 나노기술로 빛을 수십 나노미터(머리카락 1000분의 1) 두께의 공간에 가둘 수 있는 나노평면 구조체의 제작에 큰 도움이 될 것이며, 앞으로 초소형 반도체 레이저, 고감도 광센서, 고분해능 광필터, 양자암호통신 광집적 소자 등 다양한 고집적형 광소자에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

과학기술정보통신부의 지원으로 수행된 이번 연구는 공주대학교의 이욱재 교수와 이성구 연구교수, 그리고 광주과학기술원의 김성한 박사가 참여하였으며, 연구결과는 국제 저명 학술지인 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰즈(Laser & Photonics Reviews)’2023년 10월 27일자 온라인으로 게재되었다.