포스텍, 임의 편광과 무편광 빛에 대한 스핀홀 효과 최초 규명

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노준석 포스텍 기계공학과·화학공학과 교수와 통합과정 김민경 씨 연구팀이 임의 편광 또는 무편광된 입사 빛에서 광스핀홀 효과를 최초로 검증했다. 광스핀홀 효과는 굴절·반사 현상에서 빛이 입사 평면에 수직인 방향으로 갈라지는 현상을 뜻한다.

임의 편광이나 무편광된 입사빛에서 광스핀홀 효과를 최초로 규명한 포스텍 연구팀. 왼쪽부터 노준석 교수, 김민경 통합과정 학생.
<임의 편광이나 무편광된 입사빛에서 광스핀홀 효과를 최초로 규명한 포스텍 연구팀. 왼쪽부터 노준석 교수, 김민경 통합과정 학생.>

연구팀은 특정 반사 조건을 만족하는 경계면에서 광스핀홀 효과가 입사 빛의 편광과 무관하며, 제멋대로 불규칙적인 자연 빛(무편광) 아래에서도 수평 또는 수직 편광일 때와 같은 광스핀홀 효과가 일어남을 이론적으로 검증했다. 선편광된 입사빛 내에서만 연구되던 광스핀홀 효과를 다양한 편광 시스템이나 무편광 시스템으로 확장할 수 있다는 데에 의의가 있다.

노준석 교수는 “이번 연구에서는 경계면에서 특정 반사 조건이 만족된다면 광스핀홀 효과의 입사 편광 의존성이 사라진다는 것을 밝혔다”며 “이는 차세대 광소자 분야에서 광스핀홀 효과의 응용 가능성을 더 넓힌 것”이라고 덧붙였다.

과학기술정보통신부, 한국연구재단 중견연구자사업, 글로벌프론티어사업, RLRC선도연구센터사업 지원으로 수행된 이번 연구는 광학 분야 국제 과학 저널인 '레이저 앤 포토닉스 리뷰' 7월호 표지논문으로 선정됐다.

포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com