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[초록빛논문] 전압으로 조율하는 규소 나노선의 원형 광갈바니 효과 본문

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[초록빛논문] 전압으로 조율하는 규소 나노선의 원형 광갈바니 효과

과꾸로 (gguro) 2015.08.19 16:14


1. 논문 정보

제목: 전압으로 조율하는 규소 나노선의 원형 광갈바니 효과 

학술지: 과학

발행년월: 2015년 8월

글쓴이: 사잘 다라, 유진 J. 멜레, 리테시 아가르왈 

이어가기: http://dx.doi.org/10.1126/science.aac6275

인용정보: Dhara, S., Mele, E. J., & Agarwal, R. (2015). Voltage-tunable circular photogalvanic effect in silicon nanowires. Science, 349(6249), 726-729.



2. 초록

[번역문]

결정의 전자띠는 스핀-궤도 상호작용으로부터 자명하지 않은 위상적 감촉이 발생하게 하는데, 하지만 스핀 졸들음을 깨지 않은채 순전히 궤도적 메커니즘만으로도 매우 유사한 동역학을 구현할 수 있으며, 이로써 광요소만을 포함한 재료를 이용한 응용이 가능해진다. 이와 같은 응용 중 하나로 (원광갈효과) 원형 광갈바니 효과가 있는데, 그것은 그 크기와 극성이 광학적 들뜸의 손지기에 의존하는 광전류의 생성을 뜻한다. 우리는 원광갈효과가 금속과 규소 나노선이 만나는 점에서 생기는 띠사이 전이로부터 발생함을 보였는데, 바로 전기장에 의해서 뒤집힘 대칭이 국소적으로 깨지는 지점이다. 이 전기장을 변조하는 치우친 전압은 원광갈효과의 부호와 크기를 한층 더 조절할 수 있게 한다. 규소에서 순전히 궤도에 기반한 메커니즘만으로 손지기에 의존하는 광전류를 생성하는 것은 기존의 전자공학에 집적될 수 있는 규소의 새로운 기능성을 가능하게 할 것이다.



[원문]

Electronic bands in crystals can support nontrivial topological textures arising from spin-orbit interactions, but purely orbital mechanisms can realize closely related dynamics without breaking spin degeneracies, opening up applications in materials containing only light elements. One such application is the circular photogalvanic effect (CPGE), which is the generation of photocurrents whose magnitude and polarity depend on the chirality of optical excitation. We show that the CPGE can arise from interband transitions at the metal contacts to silicon nanowires, where inversion symmetry is locally broken by an electric field. Bias voltage that modulates this field further controls the sign and magnitude of the CPGE. The generation of chirality-dependent photocurrents in silicon with a purely orbital-based mechanism will enable new functionalities in silicon that can be integrated with conventional electronics.




3. 용어 대응

photogalvanic: 광갈바니

tune: 조율하다

texture: 감촉

electronic band: 전자띠

degeneracy: 졸들음

polarity: 극성

chirality: 손지기

interband transition: 띠사이 전이

bias: 치우친

inversion symmetry: 뒤집힘 대칭






4. 그림









2015년 8월 19일

황용섭







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초록빛논문 소개:

모든 중요 논문이 영어로 나오는 시대에, 한국어를 모국어로 하는 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: 황용섭

카이스트 물리학 박사

현재 CSIRO 호주 연방과학산업연구원 박사후 연구원

이어가기: http://www.yhwang.info

트위터: @gguro

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