연구원들은 빛과 물질의 상호작용을 연구하는 데 있어 보다 친환경적인 접근 방식을 발견했습니다. 이는 새로운 기술 개발에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

연구자들은 빛과 물질의 상호작용을 연구하는 데 있어 더욱 친환경적인 접근법을 발견했는데, 이는 새로운 기술 개발에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

핀란드 투르쿠 대학교 연구진이 양자 과학의 복잡한 영역을 탐구하는 간단한 방법을 개발했습니다. 이 발견은 이 분야 연구 비용을 절감하고 접근성을 높여, 미래의 레이저, 양자 및 첨단 디스플레이 기술 개발에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

연구팀은 광학 마이크로캐비티(optical microcavity)라고 불리는 작은 구조를 제작하는 새로운 방법을 개발했습니다. 이러한 구조를 통해 과학자들은 빛이 물질과 매우 정밀한 과정을 통해 어떻게 상호작용하는지 연구할 수 있으며, 이를 통해 폴라리톤(polariton)이라는 새로운 양자 상태를 생성할 수 있습니다. 폴라리톤은 빛과 물질로 구성된 특이한 하이브리드 입자입니다.

이 혁신적인 접근 방식은 기존 진공 기반 제조 방식에 비해 저렴하고 에너지 효율적인 대안을 제공하여 양자 및 광자학 연구를 더욱 접근하기 쉽게 만듭니다.

폴라리톤 마이크로캐비티는 빛과 물질의 상호작용을 이해하는 데 필수적입니다. 또한 초고효율 레이저, 양자 광학, 차세대 스크린 등 신기술 개발에도 필수적입니다. 지금까지 기존 제조 공정은 스퍼터링이나 증발과 같은 고비용의 에너지 집약적인 진공 증착 공정을 필요로 했습니다. 이는 기술의 확장성과 접근성을 제한했습니다.

이제 연구진은 값비싼 진공 기반 기술이 필요 없이 기본적인 딥 코팅과 스핀 코팅 기술을 활용해 폴라리톤 미세 공동을 제조하는 용액 처리 방법을 도입하여 해당 분야에 혁명을 일으켰습니다.

"저희 접근법은 기존 방법보다 간단하고 저렴하며 에너지 소모가 훨씬 적은 방법을 제공하기 때문에 강한 빛-물질 상호작용 연구를 훨씬 더 쉽게 만들어 줍니다. 진공 기반 기술의 필요성을 제거하면서도 성능은 그대로 유지하여 연구자들이 강한 빛-물질 상호작용 연구에 더 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다."라고 콘스탄티노스 다스칼라키스 부교수는 말했습니다.

연구진은 제작 과정을 단순화하는 것 외에도 폴라리톤에서 방출되는 빛을 직접 측정하는 데 성공했습니다. 이는 폴라리톤 동역학에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.

이 기능을 통해 연구팀은 유기 발광체에서 이중 분자 소멸을 억제하는 폴라리톤을 관찰할 수 있었습니다. 이는 빛 방출 효율을 감소시키고 장기적인 재료 저하에 기여하는 주요 과정입니다.

"폴라리톤에서 나오는 빛을 측정할 수 있게 되면서 폴라리톤의 존재가 방출 표백을 어떻게 감소시키는지 확인할 수 있었습니다. 이는 폴라리톤 소자의 성능을 이해하고 개선하는 데 중요한 단계입니다."라고 박사 과정 연구원 하산 알리 쿠레시는 설명합니다.

접근성, 에너지 효율, 그리고 폴라리톤 동역학 관찰을 결합하는 이 혁신적인 접근법을 통해 연구진은 폴라리톤 마이크로캐비티 연구의 잠재력을 크게 확장했습니다. 또한 이 방법은 민감한 유기 물질을 연구하고 더욱 안정적이고 효율적인 발광 기술을 개발하는 데 새로운 가능성을 열어줍니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250514181646.htm