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일본 도쿄 대학(University of Tokyo)의 연구진은 금 입자로부터 키랄성 나노구조를 만드는데 성공했다. 이 연구에서는 전기장을 발생하기 위해서 원형 편광된 빛을 사용했다. 이것은 유전 재료의 키랄성 증착을 불러왔다. 그래서 TiO2 기판 위에 금 나노큐보이드(nanocuboid)를 증착시키는데 최초로 성공했다. 키랄성은 화학 연구와 많은 기술의 핵심이다. 많은 고체 물질들은 거울상 이성질체 특성을 가지기 때문에 다양한 분야에 적용될 수 있다. 과학자들은 키랄성을 제어하기 위해서 다양한 방법을 적용했다. 이번 연구에서 사용된 원형 편광을 활용하는 방법은 이중에서도 고급 기술에 해당되고, 왼쪽 원형 편광(left-circularly polarized, LCP) 또는 오른쪽 원형 편광(right-circularly polarized, RCP) 중의 하나를 활용한다. 원형 편광된 광선 하에서, 전기장은 직육면체 주변에 생성된다. 그러면 모서리의 한 쪽은 LCP 회전을 하고 모서리의 다른 반대편은 RCP 회전을 한다. 전기장의 키랄성은 플라즈몬 유도된 전하 분리에 의해서 재료로 전이된다. 전자 현미경으로 관찰했을 때, 금 막대기가 비대칭 거울상(non-superimposable mirror image)으로 바뀌는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 플라즈몬 공명을 이용해서 키랄성 물질을 만든 최초의 연구이다. 키랄성을 만드는데 단지 빛만이 필요했다. 나노크기의 키랄성 플라즈몬 물질은 비대칭 합성에 매우 유용하고, 이런 공정은 생산 효율을 매우 높여준다. 키랄성 나노물질은 현대 기술에 폭넓게 적용될 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Nano Letters에 ldquo;Chiral Plasmonic Nanostructures Fabricated by Circularly Polarized Light rdquo; 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b00929). |
