박규환 연구실
고려대학교 물리학과
박규환 교수
Circular Dichroism
Nanophotonics
Metasurface
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박규환 연구실
고려대학교 물리학과 박규환 교수
박규환 연구실은 물리학과 기반에서 나노포토닉스, 메타물질·메타표면, 스핀 포토닉스, 비선형 역산란 기반 이미징을 통합적으로 연구합니다. circular dichroism과 플라즈몬/유전체 나노입자 공명을 활용한 카이랄성 검출과 분광 제어를 수행하며, 국소광스핀 제어 및 나노전자석 기반 자기 카이랄성 제어로 센싱 성능을 확장합니다. 또한 Lorentz oscillator 등 물성 모델과 transformation optics, universal impedance matching을 적용하여 반사·손실을 줄이는 파동 에너지 제어 구조를 설계합니다. 가변 메타렌즈에 기계학습과 Born 근사 기반 계산을 결합해 회절 한계 극복 원거리 이미징을 구현하고, THz 라벨프리 영상과 저차원 물질의 spectroscopic ellipsometry 해석을 연계합니다.
Circular DichroismNanophotonicsMetasurfaceImpedance MatchingTerahertz Imaging
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
분자 카이랄성 및 엔안티오머 검출을 위한 키랄 나노포토닉스 연구
Chiral Nanophotonics for Molecular Chirality and Enantioselective Sensing
연구 분야 상세보기
메타물질·메타표면 기반 파동 에너지 제어와 임피던스 매칭 연구
Wave Energy Control and Impedance Matching with Metamaterials and Metasurfaces
연구 분야 상세보기
가변 메타렌즈와 기계학습 기반 회절 한계 극복 및 THz/분광 영상 연구
Diffraction-Limited Imaging Beyond Limits with Variable Metalenses and Machine Learning plus THz and
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 9
·
2023Tailoring Two-Dimensional Matter Using Strong Light–Matter Interactions
Ye‐Jin Kim, Yangjin Lee, Wonjae Choi, Myeongjin Jang, Won‐Woo Park, Kwanpyo Kim, Q‐Han Park, Oh‐Hoon Kwon
IF 9.6 (2023)
Nano Letters
투과 전자현미경. BP의 조절 가능한 나노스케일 형상 제어에 관한 현재의 연구 결과는 독특한 물리 현상에 대한 가능성을 제공하고, 2D 물질을 위한 광학 리소그래피 기술의 추가 발전을 촉진할 것이다.
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04467
Materials science
Miniaturization
Nanoscopic scale
Nanotechnology
Lithography
Optoelectronics
Nanostructure
Holography
Diffraction
Optics
2
Article
|
인용수 15
·
2022Molecular chirality detection using plasmonic and dielectric nanoparticles
TaeHyung Kim, Q‐Han Park
IF 7.5 (2022)
Nanophotonics
나노스케일 입자 및 구조는 분자 원편광이색성(Circular dichroism, CD) 신호의 약점을 극복할 수 있다는 점에서 원편광이색성(CD) 분광법에 대한 가능성을 지닌다. 나노포토닉 CD 증강을 특성화하고 분자 키랄리티를 효과적으로 향상시키는 방법을 찾기 위해 상당한 노력이 이루어졌으나, 최선의 해결책은 아직까지 제시되지 못했다. 본 논문에서는 전형적인 나노입자의 나노포토닉 CD 증강에 관한 엄밀한 해석학적 연구를 제시한다. 키랄 분자로 캡핑된 금속 및 유전체 나노입자를 고려하고, 다중극자성 나노입자가 분자 CD에 미치는 영향을 분석한다. 입자의 전기적 및 자기적 공명에 의해 기인하는 분자 CD의 스펙트럼 특징을 규명하고, 분자 키랄리티를 증강하기 위한 더 나은 방법을 제안한다. 또한 입자의 산란 및 흡수가 분자 CD에 기여하는 바와 입자 크기에 따른 의존성을 명확히 한다. 본 연구는 나노포토닉 CD 증강에 대한 정확한 해석학적 접근법을 제공하며, 민감한 분자 키랄리티 검출을 위해 가장 효율적인 입자를 선택하는 규칙을 제시한다.
https://doi.org/10.1515/nanoph-2021-0649
Plasmon
Chirality (physics)
Nanomaterials
Dielectric
Nanoparticle
Materials science
Nanotechnology
Plasmonic nanoparticles
Optoelectronics
Physics
3
Article
|
인용수 13
·
2022Omni‐directional and broadband acoustic anti‐reflection and universal acoustic impedance matching
Ku Im, Q‐Han Park
IF 7.5 (2022)
Nanophotonics
주파수 및 입사각에 무관하게 음향파의 완전한 반사방지(anti-reflection)를 가능하게 하는 메커니즘을 제시한다. 서로 다른 두 음향 매질 사이의 평면 계면에서 발생하는 반사를, 임피던스 불일치를 보상하는 비국소(nonlocal) 메타물질을 추가함으로써 제거할 수 있음을 보인다. 비국소 메타물질이 구비해야 하는 특성은 시공간적으로 분산하는 질량 밀도 및 체적 탄성률을 통해 명시적으로 규정한다. 정합층의 두께에 따라 시공간 분산의 특성을 분석한다. 기존의 정합층이 유발하는 전반사(total internal reflection) 문제를 논의하고, 본 연구의 비국소 정합층이 이를 어떻게 회피하는지 설명한다. 메타물질을 활용한 본 비국소 층의 실제 설계 방법을 설명한다. 유한요소법을 이용한 명시적 수치 계산을 통해 제안된 반사방지 정합층의 전방향·주파수 비의존적 거동을 확인하고, 이를 기존의 1/4파(quarter-wave) 정합층 접근법과 비교한다.
https://doi.org/10.1515/nanoph-2021-0650
Metamaterial
Impedance matching
Acoustic impedance
Reflection (computer programming)
Acoustics
Optics
Broadband
Matching (statistics)
Electrical impedance
Materials science
최신 정부 과제
12
과제 전체보기
1
주관|
2023년 4월-2028년 12월
|852,000,000원나노 전자석 기반 극미량 물질 자기 카이랄성의 나노광학적 제어 및 검출
개념증명 연구로 다음 내용을 개발함.
o 1단계 : 단일분자 수준 자기 카이랄성 제어 및 검출 (PoC)
- 1년차 : 나노전자석/광학공진기 설계
- 2년차 : 나노전자석/광학공진기 구현 및 자기 카이랄성 제어/검출
- 3년차(단계) : 기존 자기 카이랄성 제어/검출 한계 돌파
자성 카이랄성
나노광학
나노전자석
광학 공진기
센싱
2
2022년 6월-2025년 2월
|1,344,501,000원국소광스핀 제어에 기반한 스핀 포토닉스 연구
국소광스핀의 물리현상 규명 및 제어를 통해 새로운 스핀 포토닉스 분야 개척 국소광스핀(Transverse Optical Spin) 동력학 이론 완성 및 실험 검증을 통해 새로운 물리현상 탐색하고 나아가 광스핀 기반 새로운 분광학 기술을 개발한다.
국소광스핀
스핀 포토닉스
분광학
나노구조체
DNA 오리가미
2차원 물질
나노안테나
카이랄 분자
3
2021년 3월-2025년 2월
|961,544,000원가변 메타렌즈와 기계학습에 기반한 회절한계 극복 원거리 이미징 연구
최종연구목표: 회절한계를 극복하는 원거리 영상 원리를 창안하고 실험적으로 구현한다연구내용:? 회절한계 극복하는 초고해상도 원거리 이미징 원리 개발? 가변 메타렌즈를 이용한 원거리 초미세 정보 전송 방법개발? 회절한계 극복 영상을 구현하는 새로운 기계학습 알고리듬 개발? 마이크로파 및 가시광을 이용한 실험적 검증
회절한계 극복
원거리장 영상
가변 메타렌즈
마이크로파 실험
기계학습
비선형 역산란
Born 근사
최신 특허
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전체 특허
더블 레이어 메타 물질 전자기파 흡수 장치
상태
등록출원연도
2023출원번호
1020230148741가변 구조형 메타표면 안테나
상태
등록출원연도
2022출원번호
1020220030378