超高屈折率メタマテリアルを使用した強力なブラッグリフレクター

私たちは皆、少なくとも1日に1回は鏡を見て、自分の姿を確認します。 鏡は日常生活だけでなく、半導体加工や高解像度ディスプレイなどの最先端技術でも使用されています。 最近、高屈折率メタマテリアルをベースとした、必要な光のみを反射する強力なブラッグ反射ミラーが開発されました。

POSTECHのGi-Ra Yi教授（化学工学部）が率いる研究チームと、成均館大学のSeok Joon Kwon教授とPil Jin Yu教授（化学工学部）が率いる研究チームは、超高屈折率メタマテリアルを共同開発金ナノスフィアと、メタマテリアルとポリマーを組み合わせたリフレクターを密に詰めることによって。

自然界に存在しない特性を持つメタマテリアルは、負 (-) または超高屈折率を持つように設計できます。 しかし、高屈折率のメタマテリアルには設計から製造まで依然として制限があります。

この課題を解決するために、研究チームは球状の金ナノ粒子を集合させ、1ナノメートル（nm、10億分の1メートル）レベルの隙間で均一に配置したメタマテリアルを開発した。 光と物質の相互作用を最大限に高めるこの材料は、可視および近赤外領域で最高の屈折率を記録しました。 2D 超構造は、史上最高の 7.8 という屈折率を示しました。

これらのメタマテリアルと低屈折率のポリマー層を積層して作られた分布ブラッグ反射板（DBR）は、特定の波長を強く反射します。

さらに研究チームは、極めて高い屈折率を説明できるプラズモニックパーコレーションモデルの理論を確立しました。 これまでの研究では説明できなかったメタマテリアルの超高屈折率を理論的に説明したものであり、今後関連研究分野の発展が期待される。

この研究は、精密な半導体プロセスや高解像度ディスプレイへの応用可能性として、学界や産業界からも注目を集めています。

最近『Advanced Materials』誌に発表されたこの研究は、Samsung Research Funding Center と韓国国立研究財団の支援を受けました。

- このプレスリリースは元々浦項科学技術大学のウェブサイトに掲載されたものです