복굴절 근접장 광학 현미경의 개발과 응용(Development of Birefringence Scanning Near-field Optical Microscope and its Application to Stress Imaging)

전문가 제언

□ 재료의 구조 평가의 한 방법으로 재료 내부에 존재하는 응력 분포나 이방성을 복굴절에 의하여 측정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 투명 구조체의 응력 분포의 가시화에는 광탄성 효과를 이용하는 무늬 해석 방법이, 또 복굴절면의 복굴절 분포를 관측하는 데는 광학 현미경과 복굴절 계측법을 조합한 복굴절 현미경이 사용되고 있다.

□ 복굴절 현상은 1669년에 E. Bartholinus에 의하여 발견된 현상으로서, 방해석 등과 같은 광학적 이방체에 빛을 입사시킬 때 2개의 굴절광이 서로 진행 방향이 다르기 때문에 물체의 상이 2중으로 나타나는 현상이다. 이러한 복굴절 현상은 광학적 이방체에서 뿐만 아니라 전장에 의한 전기 복굴절(Kerr Effect), 자장에 의한 자기 복굴절 등의 현상도 있으며 일반 전자파에서도 복굴절이 일어나는 경우가 있다.

□ 물체에 빛을 조사하면 2가지 성분 빛이 존재한다. 하나는 멀리까지 전달하는 진행파(Far-Field)이고, 다른 하나는 그 빛이 물체 내에서 유도된 각종 분극의 상호작용에 의하여 물체 근방에만 국지화(Near-Field)되어 멀리 전달되지 않는 일종의 표면파이다. 이 복굴절한 국지화한 광을 이용해서 나노미터 크기의 물체 구조를 영상으로 관찰하게 된다. 이 분야의 개발은 아직 연구 단계에 있는 것 같고, 고성능의 분해기기가 일반화하기 위해서는 아직 수년이 더 소요될 것으로 보인다.

□ 한국에서도 몇몇 대학 연구기관에서 이 분야의 연구가 기초 과학의 수준에서 수행되고 있다. 광학 현미경에 대한 연구가 심도 있게 이루어지고 있는 나라는 일본과 독일을 꼽을 수 있다. 논문의 내용으로 보아서는 기초 단계인 것 같으나, 일본과 독일의 기업체에서는 거의 완성된 수준에 도달한 것으로 추측된다.

저자

Norihiro Umeda

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2004

권(호)

24(10)

잡지명

기능재료(D323)

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

17~23

분석자

박*학

분석물

• 복굴절 근접장 광학 현미경의 개발과 응용.pdf [174,951 byte]

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