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첨단기술정보

광자학은 새로운 전자학인가?

전문가 제언: 실리카로 잘 알려진 이산화규소는 자연의 모래나 차돌에서 흔히 발견되는 지구에서 가장 풍부한 화합물중 하나이다. 오늘날 거의 모든 현대적 기술이 이 단일 시작 물질을 기초로 하고 있는데 인간은 어떻게 실리카를 규소로 전환하는 것을 발견하였는가?

전자회로에서 네 가지 기본 요소는 (1) 전하 수송 벡터로서 전자, (2) 전기 케이블과 회로, (3) 발전기, (4) 트랜지스터이다. 광자학의 진보는 전송이나 계산에서 나노구조적 회로의 표면전자와 광자 사이의 상호작용으로 전자의 흐름을 광자의 흐름이나 플라즈몬의 흐름으로 대치할 수 있는 기회를 제공한다. 광자학에서 정보를 나르는 전하 수송 벡터는 광자, 솔리톤, 광 알갱이, 플라즈몬이 될 수 있다. 플라즈몬은 자유전자 밀도의 플라즈마 진동과 연관된 준입자이다. 물질 속에 존재하는 전자와 투입되는 광자의 결과로 이 입자와 관련하여 적어도 두 가지 독특하고 매우 중요한 이점을 제공한다. (1) 보다 큰 주파수(약~100THz)로 정보를 전송할 수 있는 가능성과 (2) 매우 작은 차원의 크기의 대상에 광을 가둘 수 있는 능력이다.