전자-광학용 강유전성 네마틱 발색단

전자-광학(EEO) 위상 변조는 전자 및 광자 신호의 칩 스케일 상호 변환을 위한 핵심 기술입니다. 최근 발견된 강유전성 네마틱(NF) 액정상은 거의 완벽한 평형 상태의 극성 분자 배향 질서를 갖는 유기 분자 유체로, EEO를 위한 2차 비선형 광학 재료 개발에 유망한 기회를 제공합니다. 본 연구에서는 NF EEO 분자 설계를 제안하고 구현했습니다. 이 분자들은 수 나노미터 길이의 막대형으로, 극성 의존적 정전기적 결합을 통해 NF 상 형성을 촉진하고, 발색단 광학 비선형성을 통해 높은 EEO 효율을 가능하게 합니다. 이 조합은 100% 발색단으로 구성된 활성 2차 비선형 EEO 매질을 구현합니다. 두 가지 대표적인 NF 혼합물(PM618 및 PM628)에서 리튬 나이오베이트와 유사한 수준인 약 30 pm/V의 큰 EEO 계수(r₃₃)를 확인했습니다. 이러한 극성 유체 계열은 쉬운 공정성과 프로그래밍 가능성 등 고유한 장점을 제공하며, 향상된 장치 모달리티 개발 가능성을 제시합니다.