회전력 형성을 위한 금속 박막에서의 나노 개구 설계 및 분석

Abstract

기존 광 조작(optical manipulation)의 회절 한계를 극복할 수 있는 방안으로 표면 플라즈몬에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 금속 박막에서 卍자 모양의 나노 개구로 회전력을 형성시켰다. 표면 플라즈몬이 나노 개구에 강하게 여기되어 卍자 구조에 진동하는 전하들의 위상차를 생기게 하고 그로 인해 일어나는 빛-물질간의 상호작용으로 회전력을 형성시켰다. 두개의 직교하는 원형 편광을 입사광으로 이용하여 회전속도를 증가시킬 수도 있고 감소시킬수도 있다. 아울러 이 개구가 같은 기하학적 모양을 가지는 나노 막대 구조보다 더 강한 토크를 형성시킬 수 있음을 보였다.

The author reports that a planar gold swastika-shaped aperture can be used to induce a rotational field. Highly confined localized surface plasmons are excited on the aperture and geometry-dependent phase retardation drive torque on the swastika shaped aperture. It is shown that manipulation of the rotational speed can be achieved by two orthogonally circularly polarized incident lights. In addition, the author shows that this aperture structure can generate stronger torque than the rod structure with the same geometry.