그래핀 메타물질로 광소자 개발 가능성

민범기 KAIST 교수

아주경제 권석림 기자= 한국과학기술원(KAIST)은 민범기 기계공학과 교수가 자체 개발한 2차원 인공 메타물질(metamaterials)과 자연에 존재하는 2차원 그래핀(graphene)을 결합해 빛의 투과도를 효과적으로 제어하는데 성공했다고 10일 밝혔다.

연구팀은 자연 상태의 물질에는 없는 특성을 갖도록 고안된 메타물질과 그래핀을 접목해 그래핀 메타물질을 만들면 투과되는 빛의 세기와 위상을 효과적으로 제어할 수 있는 등 능동적으로 조절할 수 있게 했다.

그래핀은 탄소 원자로 이뤄진 흑연(graphite)의 표면층을 한 겹만 살짝 떼어낸 단일층 물질로, 전류 전도성, 열 전도성, 기계적 강도 등이 뛰어난 신소재다.

이 소재는 광학적 투과도가 약 97% 이상으로 매우 높아 ‘투명 전극’으로 사용될 가능성이 점쳐져 왔으나, 빛의 흡수와 투과를 조절하기 쉽지 않아 광소자 개발에 응용하는 데 어려움이 있었다.

민 교수는 “나노미터 수준보다 얇은 두께에서 빛을 효과적으로 조절함으로써 손톱보다 작은 초소형 광변조기나 광메모리 소자를 개발할 가능성을 열었다”고말했다.