포논 레이저

전문가 제언

○ 1960년 레이저가 발명된 지 60년이 지나는 동안 레이저 기술은 산업, 기술, 국방, 의료, 과학, 문화, 일상생활에 이르는 모든 분야에 널리 이용되고 있으며 지금도 활용분야가 확대되어 가고 있다. 20세기에 인류가 이룩한 위대한 발명이 바로 레이저라고 이야기하고 있다. 레이저의 중요성은 보통 두 가지를 꼽는다. 첫째는 그 응용분야가 광범위한 것이고 둘째는 비선형 결맞음(nonlinear coherence)을 조정할 수 있음에 있다.

○ 레이저(laser: light amplification by stimulated emission of radiation)는 그 이름대로 유도방출로 광자가 방출되는 현상이다. 포논방출도 레이저 발생 메커니즘과 유사하지만 공진기의 구조와 방출 메커니즘이 다르기 때문에 과학자들에게 도전적인 과제가 되고 있다. 최근에 광학시스템에서 포논 레이저 발생에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 Raman 혹은 Brillouin 레이징 연구가 발표된 바 있다.

○ 지난 수십 년 동안 포논 레이저 발생을 위해 여러 가지 방법이 시도되었다. 반도체의 양자우물, 단일 역학 장치, 이온 트랩 혹은 원자 냉각법등이 적용되었다. 최근에 레이저 원리는 음파 영역에 까지 확대되어 포논 발생(격자진동)이 이루어지고 있다. 이 리뷰는 최근에 일본 NTT 연구소의 I. Bahboob 연구그룹이 3-레벨 구조의 순수한 역학적 시스템에서 1.7㎒ 저주파 모드에서 밴드 폭이 175mHz로 캐리어 주파수의 1000만 분의 1로 선명한 주파수 특성을 갖는 포논 연속파를 발생하였다.

○ 국내의 대학과 연구소에서 레이저 발생과 그의 응용연구는 활발히 수행되고 있다. 이는 모든 실험연구 영역에 레이저가 중요한 도구가 되어 있기 때문이다. 그러나 포논발생 메커니즘을 위한 전기 기계 공진기 연구는 아직 보고된 바 없다. 다만 SUNY-Buffalo 대학의 Jeongsu Lee의 스핀레이저 이론 연구 결과가 APL(2012)에 발표된 바 있다. 앞으로 포논 레이저의 연구가 활성화될 것으로 기대되어 이 리뷰를 추천한다.

저자

I. Mahboob et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2013

권(호)

110(12)

잡지명

Physical Review Letters

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

12720201~12720205

분석자

윤*중

분석물

• 포논 레이저.pdf [292,219 byte]

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