메타물질 구조에 대한 연구동향
2018-10-26
org.kosen.entty.User@23f2bcf
전영인(yijhon)
지난 십년간, 메타물질(metamaterial)은 인위적으로 물질의 물성을 설계하는 데에 있어서, 새로운 길을 열어 놓았다. 메타(meta) 라는 말은 그리스어로 뒤에(after), 넘어서(beyond)라는 접두사이다. 그러므로 메타물질은 기존 물질을 뛰어넘는 물질 이라는 뜻이다. 학술적인, 메타물질의 정의는 자체적 물성(inherent property)보다는 구조(structure)에 의해 특이한 물성을 물질을 의미한다. 여기서 구조 라는 말을 주의하여 보아야 하며, 메타물질은 그 구성성분이 무엇이냐보다는, 성분들이 이루는 구조가 중요하다. 파동과 관련된 메타물질이 되기 위해서는, (1) 물질 구조에 반복되는 세부구조가 있어야 하며, (2) 이 세부구조 사이의 간격이 입사파장보다 매우 작아야 한다( 광결정(photonic crystal)의 경우는 간격과 파장이 비슷하면 된다 ). 여기서 두번째 조건은, 파동과 관련하여, 어떤 원자들이나 물체들의 집합체가 물질인지 아닌지는 파장이 결정하며, 파장보다 간격이 매우 작으면 물질로 간주한다는 것을 의미한다. 이러한 메타물질은 기존의 천연물질로는 실현하기 어렵거나 불가능한 전자기적 물성을 제공할 수 있기 때문에, 물리학, 광학, 및 관련 공학분야에 막대한 영향을 끼쳤으며, 그 동안 이론적으로만 존재하였던, 물리현상을 실현할 수 있는 새로운 기회를 제공하게 되었다. 본 보고서에서는 메타물질 구조의 종류, 제조방법, 관련 물성 응용, 기존의 연구성과 등을 알아볼 것이다.