리서치 하이라이트

표지 기사: 금속성 나노입자에서의 양자 플라즈몬 공명

Nature 483, 7390

표지 사진에서 자세하게 묘사된 ‘거울나라의 엘리스’는 은 나노입자를 페인트로 이용하여 Kate Nichols 가 만든 대규모 유리 작품이다. 각각의 색은 금속 입자 내에 존재하는 전자들의 진동에 의한 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance)에 의해서 만들어진다. 이러한 입자들의 플라즈몬 특성은 이미지 촬영, 센싱, 그리고 재생 에너지 분야에서 이용될 수 있는 장점을 제공한다. 다만 입자의 지름이 10나노미터 이하이기 때문에 다른 천연 또는 인공적인 시스템들과도 관련성이 있을 것으로 보인다. 이번 논문에서는 양자 개념에서는 플라즈몬 특성의 변화가 설명하기 난해했었다. Jonathan Scholl과 공동연구원들은 개별적인 나노 입자에서의 플라즈몬 특성을 양자 단위에서 분석하였다. 저자들은 전자현미경 및 분광광도계 분석을 통해서 입자의 표면 공명이 20nm에서 2nm 범위에서 크기와 기하학적인 특성에 의해서 변화한다는 사실을 발견하였다. 이번 연구 결과를 통해서 작은 금속성 나노입자의 양자 역학적인 특성을 확인하였으며, 촉매 활성 및 생물학적으로 연관된 나노입자에도 직접적으로 응용 가능할 것으로 보인다.