비대칭 평면 격자 기반 능동형 카이랄 흡수체

카이랄 완전 흡수체(CPA)는 한 종류의 원형 편광 빛을 완전히 흡수하고 다른 종류는 반사하는 특성을 지녀, 카이랄 패브리-페로 공동, 카이랄 발광, 카이랄 바이오센서 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 본 연구에서는 비대칭 평면 카이랄 격자(DPCG), 유전체 갭 층, 금속 필름으로 구성된 고성능 카이랄 완전 흡수체를 제안합니다. DPCG의 이방성 카이랄성에 의해 유도되는 원형 편광 변환은 공동 내에서 다중 반사된 빔들 간의 상쇄 간섭을 유발하여 원형 편광 빛의 선택적 완전 흡수를 가능하게 합니다. 이러한 선택성은 DPCG의 기하학적 카이랄성과 밀접하게 관련됩니다. 갭 층을 VO2와 같은 상변화 물질로 대체하면 외부 자극을 통해 유효 광학 경로 길이를 동적으로 조절할 수 있으며, 이를 통해 다중 반사 빔 간의 간섭을 변조하여 능동적으로 조절 가능한 카이랄 완전 흡수를 구현할 수 있습니다. 체계적인 연구 결과, 최적화된 CPA는 최대 약 0.94의 반사 원형 이색성(RCD)을 보이는 강력한 선택적 흡수 특성을 나타냈습니다. VO2를 갭 물질로 사용했을 때, 소자의 변조 민감도는 d=100 um에서 2728 RIU-1, n=4.0에서 0.064 nm-1에 도달했으며, 해당 온도 감지 민감도는 2.7×10-8 ℃에 이르렀습니다. 이러한 성능은 기존 연구들을 능가합니다. 제안된 CPA는 비대칭 평면 카이랄 격자의 단순한 기하학적 구조와 제작 용이성을 고려할 때, 실제 응용 분야에서 강력한 잠재력을 보여줍니다.