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포논 분광법의 새로운 진전

전문가 제언: ○ 양자론에서 탄성체의 진동을 입자의 집합그룹으로 생각했을 때 이때의 입자가 포논(phonon)이며, 음향양자 또는 음자라고도 한다. 즉 음파에는 입자의 성질이 나타나는데 이러한 음파의 입자적인 성질이 포논이다. 전자기장에 따라 발생하는 파인 빛을 광자의 집합으로 볼 수 있도록 탄성체 속을 전달하는 음을 입자의 집합으로 생각해서 포논의 개념이 도입된 것이다.

○ 본 문에서는 광에 의한 열 포논 계측이 기존의 초음파 측정과는 다른 특징이 많은데 1GHz를 초과하는 포논 여진이 어려워 브리유앵(Brillouin) 산란이 압전소자에 의한 고주파 측정을 위한 도구(tool)로 이용되는 것을 설명하고 있다.

– 또한 브리뉴앵 산란법의 성능을 향상시켜 포논분광법으로 하려는 시도와 향후 포논 측정의 가능성에 대해 설명하고, 더욱 정밀도를 높이고 감도를 높임과 동시에 더욱 시속하게 측정하는 것에 대해 설명하고 있다.

○ 브리유앵 산란(Brillouin scattering)은 초음파로 인해 광 주파수가 표준 기준에서 조금 벗어나 산란되는 비탄성 산란 현상이다. Bragg 조건을 만족시키는 방향으로 강하게 산란되고 여기된 빛이 강해져서 초음파와 산란광 사이에 작용이 발생하게 되어 유도 브리유앵 산란이 발생하게 된다.

○ 우리나라의 많은 대학과 연구소에서는 광섬유에 유도되는 브리유앵 산란과 광 전달시스템에 대한 영향측정 등에 대해 실험을 통해 송신출력에서의 현상 등을 기초연구로 꾸준하게 진행하고 있으며 이와 함께 전자 디바이스로의 활용도 많은 시도와 노력이 계속되고 있다.

저자: Keiji SAKAI
자료유형: 학술정보