[초록빛논문] 삼차 어울림 생성을 이용한 플라즈몬식 증진의 양자 꿰뚫기 한계 탐사

1. 논문 정보

제목: 삼차 어울림 생성을 이용한 플라즈몬식 증진의 양자 꿰뚫기 한계 탐사

학술지: 나노편지

발행년월: 2014년 10월

글쓴이: 가잘 하지살렘, 모하메드레자 S. 네자미, 르우벤 고든

이어가기: http://dx.doi.org/10.1021/nl503324g

인용정보: Ghazal Hajisalem, Mohammedreza S. Nezami, and Reuven Gordon, "Probing the Quantum Tunneling Limit of Plasmonic Enhancement by Third Harmonic Generation," Nano Letters Article ASAP

2. 초록

[번역문]

금속 나노구조는 광에너지를 극단적으로 집속시킬 수 있는데, 그 근본적 한계는 양자 꿰뚫기에 의해 결정된다. 우리는 삼차 어울림 생성을 이용하여 스스로 조립된 버금 나노미터 수준의 한켜 간격에 존재하는 국소장의 세기가 급격하게 감소하는 것을 관찰함으로써, 양자 꿰뚫기가 시작되는 범위를 직접적으로 탐사하였다. 먼장 스펙트럼을 통해서 국소적 한계를 추론했던 지난 연구와는 달리, 이 비선형적 측정은 근접장 세기의 세제곱에 비례할 정도로 민감하다. 우리는 국소장 세기를 양자 보정된 모형을 이용해 계산했고, 측정된 삼차 어울림과 정량적으로 잘 맞음을 확인하였다. 양자 범위는 이전 연구들에서 발표한 간격의 두배에서 시작되었는데, 이는 스스로 조립된 한켜에서 나타나는 꿰뚫기 장벽의 높이감소효과 때문이다. 이 결과는 비선형 광학과 표면증강 라만 분광법을 포함한 많은 플라즈몬학적 응용에 매우 중요하다.

[원문]

Metal nanostructures provide extreme focusing of optical energy that is limited fundamentally by quantum tunneling. We directly probe the onset of the quantum tunneling regime observed by a sharp reduction in the local field intensity in subnanometer self-assembled monolayer gaps using third harmonic generation. Unlike past works that have inferred local limits from far-field spectra, this nonlinear measurement is sensitive to the near-field intensity as the third power. We calculate the local field intensity using a quantum corrected model and find good quantitative agreement with the measured third harmonic. The onset of the quantum regime occurs for double the gap size of past studies because of the reduced barrier height of the self-assembled monolayer, which will be critical for many applications of plasmonics, including nonlinear optics and surface enhanced Raman spectroscopy.

3. 용어 대응

quantum tunneling: 양자 꿰뚫기

third harmonic generation: 삼차 어울림 생성

self-assembled: 스스로 조립된

monolayer: 한켜

subnanometer: 버금 나노미터

intensity: 세기

regime: 범위

surface enhanced Raman spectroscopy: 표면증강 라만 분광법

4. 그림

끝

2014년 10월 21일

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초록빛논문 소개:

모든 중요 논문이 영어로 나오는 시대에, 한국의 연구자들이 최근 연구를 쉽게 접할 수 있도록, 논문의 초록을 한국어로 번역하여 소개한다. 한국어 용어는 한국물리학회의 물리학 용어집을 기본적으로 따른다. 초록이 없는 논문의 경우 초록 대신 논문 본문의 첫 문단을 번역하여 소개한다.분야는 나노광학, 표면 플라즈몬, 메타물질 등을 다룬다.

번역자

카이스트 물리학 박사

현재 호주 연방연구소 CSIRO 박사후 연구원

이어가기: http://www.yhwang.info

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