본 연구는 2차원 반도체에서 자발적으로 형성된 근접장 엑시톤 폴라리톤을 활용하여 폴라리톤 응축을 구현하는 것임. (1) 폴라리톤 응축이 불가능한 에너지-모멘텀 분산관계를 가지고 있는 근접장 엑시톤 폴라리톤의 응축을 관측하기 위하여 2차원 반도체 구조 패터닝을 통한 meta-stable state를 만들어 폴라리톤 응축을 실험적으로 구현하는 것이 1단계 목표...

i) 폴라리톤 도파로 제작 및 경로 제어 연구 폴라리톤 트렌지스터의 ‘Source-Drain’ 사이의 전파를 제어할 수 있는 도파로를 제작하고 이 도파로를 통해서 전달되는 폴라리톤의 경로를 제어할 수 있는 기초기술을 연구하여 트렌지스터와 로직 소자에 응용 예정. ii) 폴라리톤 트렌지스터 기초기술 개발 폴라리톤 도파로 사이에 폴라리톤의 전파 및 경로를 제어하는 ‘Gate’ 기술을 개발하여 폴라리톤 트렌지스터를 구현하는 것이 목표. ‘Gate’ 역할을 할 수 있는 구동 원리로는 엑시톤 Mott transition과 폴라리톤 홀 효과가 적용될 예정. iii) 폴라리톤 로직 소자 기초기술 개발 폴라리톤 트렌지스터 개발에 사용되었던 기술을 바탕으로 폴라리톤 로직 소자를 구현하는 것이 목표. 폴라리톤 간섭효과, 엑시톤 Mott transition, 폴라리톤 홀 효과 등다양한 구동원리를 적용하여 ‘OR/NOR/NAND gate’ 등을 구현할 예정.

i) 폴라리톤 도파로 제작 및 경로 제어 연구 폴라리톤 트렌지스터의 ‘Source-Drain’ 사이의 전파를 제어할 수 있는 도파로를 제작하고 이 도파로를 통해서 전달되는 폴라리톤의 경로를 제어할 수 있는 기초기술을 연구하여 트렌지스터와 로직 소자에 응용 예정. ii) 폴라리톤 트렌지스터 기초기술 개발 폴라리톤 도파로 사이에 폴라리톤의 전파 및 경로를 제어하는 ‘Gate’ 기술을 개발하여 폴라리톤 트렌지스터를 구현하는 것이 목표. ‘Gate’ 역할을 할 수 있는 구동 원리로는 엑시톤 Mott transition과 폴라리톤 홀 효과가 적용될 예정. iii) 폴라리톤 로직 소자 기초기술 개발 폴라리톤 트렌지스터 개발에 사용되었던 기술을 바탕으로 폴라리톤 로직 소자를 구현하는 것이 목표. 폴라리톤 간섭효과, 엑시톤 Mott transition, 폴라리톤 홀 효과 등다양한 구동원리를 적용하여 ‘OR/NOR/NAND gate’ 등을 구현할 예정.

1. 저차원 단분자/소수분자 카이랄 광신호 증폭 이론 개발 및 구조 설계 단분자/소수분자 단위 카이랄 빛-물질 상호작용 이론 개발 근접장 기반 국소 카이랄 광신호 측정법 개발 소수분자 단위 카이랄 물질 제어 이론 개발 2. 카이랄 빛 증폭을 위한 거울 기반 공진기 개발 반도체 나노 구조체의 원편광 공진 반응 연구 카이랄 메타거울 설계 및 구현 요소 기술 직접화를 통한 공진기 설계 및 구현 3. 카이랄 물질 증강 소재 플랫폼 개발 카이랄 물질 신호 및 나노안테나 상호작용 증강 연구 카이랄 증폭을 위한 분자 자기조립(DNA origami) 플랫폼 개발 저차원에서 단분자와 나노안테나 증강 효과 확인 4. 광선 분할 기반 카이랄 분광법 개발 광학스핀을 가지는 나노광학구조체 디자인 및 제작 광학스핀의 빛 경로-스핀 방향 잠금 확인 카이랄 물질의 신호를 빛의 경로로 변환하는 소자 제작