| 세계 첫 통합 자유전자 광원 칩 개발 | ||
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 최근, 칭화(清華)대학 전자공학부 황이둥(黃翊東) 교수 연구팀의 류팡(劉仿) 부교수는 통합 자유전자 광원의 칩을 개발함으로써 세계에서 최초로 무역치 체렌코프 복사(No threshold Cherenkov radiation)를 구현하여 자유전자 레이저 소형화 진전을 가속화시켰다. 관련된 연구 성과는 최근 국제 권위적 학술지 "Nature Photonics"에 게재된다. 체렌코프 복사 현상은 1934년에 발견되었으며 반양성자, 중성미자 진동 등 기본 입자의 발견 과정에서 중요한 역할을 일으켰고 또한 자유전자 레이저 광원을 구현하는 효과적인 경로이다. 자유전자 레이저는 단파장, 고출력, 고효율, 파장 조절 가능성 등 특성을 보유하고 있기에 응집물질물리학, 재료 특성, 반미사일 레이저 무기, 레이더, 플라스마 진단 등에 이용될 전망이며 기초물리, 국방군사, 생물의료, 정보과학 등 분야에 중요한 응용 가치를 갖고 있다. 재료에서 전파되는 광자를 등속 주행 고속열차로 간주하면 고에너지 대전입자는 오직 열차의 꼬리를 따라 잡을 수 있다. 다시 말하면 재료의 광속(광선 위상 속도)에 달해야 만이 체렌코프 복사가 생성된다. 광파 구간에서 체렌코프 복사가 생성되는 가장 작은 전자 에너지는 적어도 2만 전자볼트가 요구되며 오직 대형 전자 가속 장치로만 구현할 수 있다. 이번 연구에서 연구팀은 인공 쌍곡선형 메타재료에서 등속 운동하는 전자의 속도가 아무리 늦어도 무역치 체렌코프 복사가 생성되는 것을 발견하였다. 메타재료는 복사가 생성되는 전자 에너지 조건을 완전히 반전시켰는바 가속 전자에 요구되는 에너지의 몇 개 수량급을 감소시킴으로써 반드시 대형 가속 장치가 있어야만 하던 국면을 개변시켰다. 실험 결과는 자유전자 광원은 대형 전자 가속기를 요구하여야만 한다는 전통적인 관점을 개변시킴으로써 칩에서 비행 전자(Flight electron)와 마이크로 나노 구조의 상호 작용 연구가 가능하게 되었다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-09/01/content_377219.htm?div=-1 |
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