빛으로 나노금속재료의 열원을 조절

어느한 나라의 연구집단이 미세한 금속재료에 빛을 쪼여주어 특정한 부위만을 열원으로 만드는 방법을 개발하였다.

빛의 성질을 변화시키면 열원의 위치가 달라지게 된다.

이전에도 전기회로를 리용하여 미세한 금속재료의 일부분만을 가열하는 방법이 있었다.하지만 나노크기의 배선을 가열하려는 부위에 맞추어 구축하는데는 품이 많이 들었다.

이번에 연구집단은 전자진동의 물리적현상인 플라즈몬을 응용하였다.연구사들은 S자모양으로 가공한 질화티탄(길이 ８００㎚)에 좌우로 회전하는 편광을 쪼여주었다.결과 회전방향에 따라 서로 다른 부위에서 국소적으로 온도가 높아져 열을 가진 부분에서만 화학반응이 일어났다.

빛으로 인하여 발생한 플라즈몬에 의해 특정한 부위에 전자가 이동하여 열을 가지게 됨으로써 온도차가 생겨난다고 한다.질화티탄은 플라즈몬이 쉽게 발생하지만 열전도성이 낮기때문에 특정한 부위만 온도가 높아진다.온도차는 약 １００℃에 달한다.빛은 편광의 회전방향뿐 아니라 빛의 세기나 파장의 방향 등에 의해서도 온도가 높아지는 위치를 조절할수 있으므로 발열부위를 쉽게 변화시킬수 있다.

나노재료의 특정한 부위에서 온도차를 조성할수 있게 되면 미세한 장치를 가공하거나 국소적인 화학반응을 일으켜 다양한 용도에 응용할수 있다.

실례로 의료분야에서는 세포의 특정한 부위 등에서 반응을 일으켜 치료나 검사 등에 활용할수 있다.

연구집단은 앞으로 이와 같은 현상이 일어나는 다른 물질도 찾아내려 하고있다고 한다.

【조선중앙통신】