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첨단기술정보

양자 플라스몬 공명의 분자 동조

전문가 제언: 금속 나노입자는 빛과 효율적으로 결합할 수 있는 전도전자의 집단적 결맞는 진동인 플라스몬 공명을 보여준다. 원래 응집물질물리학의 세부분야이던 플라스모닉스(plasmonics)는 지난 10년간에 화학, 재료과학, 생물학을 아우르는 학제간 분야로 크게 성장하였다. Tan 등은 플라스몬 들뜸을 분자 전도와 결합하는 실험을 수행하여 이런 성장에 활기를 불어 넣었다. 플라스모닉스와 분자 전자공학의 통합은 새로운 기초적 발견과 응용에 희망적이다.

플라스몬 공명의 에너지는 나노구조의 모양과 구성성분에 강하게 의존한다. 아주 정밀한 나노제조법이 나오면 자외선에서 적외선에 이르는 범위에서 플라스몬 공명을 가진 나노구조의 설계가 가능하다. 플라스몬 나노입자의 광 수확 성질의 여러 응용에서 가장 성숙된 것은 표면 고감도 분광법(Surface- Enhanced Spectroscopy; SES)에서 나노입자의 표면 근처의 국소 전자기장에서 플라스몬에 의해 야기된 큰 증강의 이용이다. 증폭된 국소장은 분자 전이의 확률을 몇 자릿수 증강할 수 있다. Raman 산란과 같은 비선형 분광법에서 신호는 분자를 가로지르는 국소 전기장의 4승에 비례한다.