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회절한계 넘은 나노 이미지 구현 및 관찰 성공

KAIST(총장 강성모) 물리학과 박용근·조용훈 교수 공동연구팀이 100nm(나노미터, 10억 분의 1미터) 크기 이미지를 2차원으로 관찰하는 데 성공했다.

이번 연구는 작년 4월 박 교수 연구팀이 실시한 연구의 후속으로 이뤄졌다. 당시 박 교수 연구팀은 기존 광학렌즈보다 3배 가량 해상도가 뛰어난 '슈퍼렌즈'를 세계 최초로 개발했다.

일반적으로 빛의 굴절을 이용하는 광학렌즈는 빛의 파장보다 작은 초점을 만들 수 없는 특성(회절한계) 때문에 가시광선 영역에서 200~300nm 이하 크기의 물체를 관찰할 수 없다. 하지만 연구팀은 빛의 산란 때문에 소멸하는 고주파 근접장을 산란 물질이 밀집한 나노입자로 구성된 페인트 스프레이를 뿌려 미세한 크기의 이미지 정보를 얻어냈다. 이후 시간 가역성을 이용해 빛의 최초 산란 형태를 계산해 복구함으로써 회절한계를 넘는 나노 이미지를 구현했다.

박용근 교수는 "개발된 기술은 광학 측정과 제어가 요구되는 모든 분야에 핵심 기반기술로 사용될 수 있다"며 "기존의 전자현미경과 달리 세포파괴 없이 초고해상도로 관찰할 수 있다"고 말했다.

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