광학한계현상 연구실 (Extreme Optics Laboratory) 은 날로 미세화되고 있는 첨단 나노반도체 구조의 특성을 분석하고, 기존의 광학적인 측정방식으로는 관찰할 수 없었던 새로운 광학현상을 탐구하기 위하여, 새로운 개념의 분석 장비를 개발하고 새로운 물리현상을 탐구하는 실험실입니다.
빛의 파장 이하의 극히 작은 물체 주변에 전자기장이 어떻게 분포하고 있으며, 또 빛의 진동 주기보다 짧은 시간동안 물체가 전자기장과 어떤 상호작용을 하는지 관측하는 일은 나노과학, 정보기술 및 생명과학 등 첨단 과학기술 분야에서 필수적인 일입니다. 또한 극한의 시공간 영역을 관찰함으로써 기존에 알지 못했던 새로운 물리현상을 발견하는 데에도 기여할 수 있을 것입니다.
이러한 목표를 달성하기 위하여 우리 연구실은 근접장 광학 현미경, 극초단 펄스 레이저 등의 첨단 측정 장비를 개발하고 운용하고 있으며, 시계열 분광 전자 현미경과 같이 전혀 새로운 컨셉의 측정장비를 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 또한 새로운 전자기 현상을 해석하기 위해 고전 전자기학에 기반한 이론적 모델을 개발하고 분석하고 있습니다.
신개념 극초단 전자선속을 이용한 초고속 전자분광현미경의 개념도
또한 수십 펨토초의 시간선폭 (1/10000000000000초)을 가지는 극초단 레이저를 이용한 극초단 레이저 분광학을 통해, 금속 및 반도체 나노구조의 반응 특성을 연구하고 있습니다. 그리고 나노구조의 광학적 특성을 관측할 수 있는 첨단 현미경인 근접장나노광학현미경의 성능향상을 위한 연구를 진행하고 있습니다.
극초단 펄스 레이저를 이용해 실험하는 모습
진공에서 작동 가능한 근접장나노광학 현미경