KR101494326B1 - Circular dichroism method and apparatus using negative index metamaterials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 이성질체의 나노 단위 검출을 위한 광학적 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료에서 좌우의 원편광(circulary polarized light : CPL)에 대한 광학 흡수도 차이를 측정하는 원편광 이색성 분광 측정(circular dichroism : CD) 방법에 메타 물질을 적용해, 메타 물질의 내부 또는 근처에서 광학 이성질체 분자의 광학적 흡수도를 증강시키도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an optical method and apparatus for detecting nano-units of optical isomers, and more particularly, to an optical method and apparatus for detecting nano-units of optical isomers, and more particularly, to a circularly polarized dichroism spectroscopy To a method and apparatus for applying a metamaterial to a circular dichroism (CD) method to enhance the optical absorption of optical isomeric molecules in or near the metamaterial.
모든 생명 현상에 관여하는 분자들은 독특한 구조의 비대칭성을 지니며 이러한 구조적 특징을 광학 이성질성(optical activity 또는 chirality)이라고 한다. 또한, 대부분의 의약 물질은 광학 이성질성의 생체 분자(단백질, 핵산)와 결합 또는 반응하기 때문에 상보적인 광학 이성질성을 가진다. Molecules involved in all life phenomena have a unique structure of asymmetry, and these structural features are called optical activity or chirality. In addition, most medicinal substances have complementary optical isomerism because they bind to or react with biomolecules (proteins, nucleic acids) of optically isotropic nature.
광학 이성질 분광 검출법은 이성질 분자의 절대적인 구조를 규명하는 데에 매우 효과적인 광학적 방법이며, 그 중에서 CD 방법이 널리 이용되고 있다. 이 방법은 광학 이성질체의 광학적 흡수 파장대역에서 좌원편광과 우원편광 광선에 대한 광학 흡수도 차이를 측정함으로써, 광학 이성질체의 성질을 판단하는 방법이다. The optical isocentric spectroscopic detection method is a very effective optical method for identifying the absolute structure of a heterogeneous molecule, and CD method is widely used among them. This method is a method of determining the properties of an optical isomer by measuring the difference in optical absorption between left-handed circularly polarized light and right-handed circularly polarized light in the optical absorption wavelength band of the optical isomer.
그런데 기존 CD 방법은 광학 이성질체 분자의 광학 신호 크기가 작기 때문에 다량의 분자 시료를 요구하는 점이 한계로 지적된다. 이 때문에 극미량의 광학 이성질체 분자 검출을 위해서는 광학 이성질체 분자의 광학 흡수도 차이를 증폭할 수 있는 특성을 가진 나노 구조가 필요해진다. However, it is pointed out that the conventional CD method is limited in that a large amount of molecular sample is required because the optical signal size of the optical isomer molecule is small. For this reason, in order to detect a trace amount of optical isomer molecules, a nanostructure having a characteristic capable of amplifying optical absorption differences of optical isomer molecules is required.
최근에 이른바 'superchiral field'라고 하는 공간적으로 변화하는 전자기장이 비대칭적인 CD 신호를 원편광에 비해 증가시킬 수 있음이 보고되었다[Y. Tang, A. E. Cohen, Phys. Rev. Lett. 104, 1 (2010)]. 또 국소적으로 변화하는 전자기장이 광학 이성질 신호 증가 요구 조건을 충족시키므로 강한 근접장이 나노 구조 근처에 증강된 카이럴장(chiral field)을 발생시킨다는 것도 입증되었다[E. Hendry et al., Nat. Nanotechnol. 5, 783 (2010)]. 그런데, 기존에 카이럴장을 이용해 이성질 분자를 분석하는 방법은 두 가지 문제를 가진다.Recently, it has been reported that a spatially varying electromagnetic field called a 'superchiral field' can increase asymmetric CD signals compared to circularly polarized light [Y. Tang, AE Cohen, Phys. Rev. Lett. 104, 1 (2010). It has also been demonstrated that a strong near field generates an enhanced chiral field near the nanostructure, as locally varying electromagnetic fields meet the optical isometric signal increasing requirements [E. Hendry et al., Nat. Nanotechnol. 5 , 783 (2010)). However, existing methods of analyzing heterogeneous molecules using chiral fields have two problems.
첫 번째 문제는 기존 나노 구조가 카이럴 구조이기 때문에 나노 구조 자체가 구조적 이성질 신호를 갖게 되고, 이 때문에 국소적 카이럴장에 의해 증강된 분자로부터의 이성질 신호가 오염된다는 것이다. 공명 주파수에서 나노 구조의 이성질 기하가 강한 카이럴장을 발생시킬 수는 있지만, 증강된 분자 이성질 신호를 구조적 이성질 신호와 CD 측정상 구별하는 것은 어렵다. The first problem is that the nanostructures themselves have a structural heterogeneity signal because the existing nanostructures are chiral structures, which causes contamination of heterogeneous signals from molecules enhanced by the local chiral field. Although it is possible to generate a chiral field with a high isotropic geometry of the nanostructures at the resonant frequency, it is difficult to differentiate the enhanced molecular heterogeneity signal from the structural heterogeneity signal and CD measurement.
두 번째 문제는 국소적으로 증강된 카이럴장만 발생시키기 때문에 측정 가능한 CD 신호 증가를 제공할 수 없다는 것이다. 측정되는 CD 신호는 나노 구조에서 증강된 카이럴장의 전체적인 광학 이성질성을 아우르는 결과이므로, 실제적인 광학 이성질체 센싱을 위해서는 이성질체를 포함하는 전체 체적에 대해 균일한 이성질성을 가진 카이럴장을 발생시켜야 한다. 기존의 나노 구조는 광학 이성질체의 광학 흡수도 차이를 국소적 범위에서만 증강시키기 때문에 극미량의 광학 이성질체 분자 검출에 한계를 가지므로, 특정 국소적 범위에서만 광학 흡수도 차이를 증강시키기보다는 나노 구조 전체 범위에서 고르게 광학 흡수도 차이를 증강시킬 수 있는 나노 구조의 설계가 요구된다. The second problem is that it can not provide a measurable CD signal increase because it only generates a locally enhanced chiral field. Since the measured CD signal is a result of the overall optical isomerism of the enhanced chiral field in the nanostructure, a real chiral field with uniform isomerism over the entire volume containing the isomer should be generated for practical optical isomer sensing . Because existing nanostructures enhance the optical absorption differences of the optical isomers only in the localized range, they have limitations in the detection of trace amounts of optical isomeric molecules, so that rather than enhancing optical absorption differences only in certain localized regions, It is required to design a nanostructure that can enhance the optical absorption difference evenly.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 카이럴장을 이용해 광학 이성질체를 검출하는 데 있어서 신호 오염 문제가 없고 나노 구조 전체 범위에서 증강된 카이럴장을 발생시킬 수 있는 원편광 이색성 측정 방법과 장치를 제공하는 것이다. A problem to be solved by the present invention is to provide a circularly polarized dichromaticity measuring method and apparatus capable of generating a chiral field in the entire nano structure without any signal contamination problem in detecting an optical isomer by using a chiral field .
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 유효 음굴절률을 가지며 비카이럴(achiral) 구조인 메타 물질을 극미량의 광학 이성질체 분자 검출에 이용하는 방법과 장치를 제시함으로써, 메타 물질을 이용하여 광학 이성질체를 규명하도록 한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention proposes a method and an apparatus for using a meta material having an achiral structure with an effective negative refractive index to detect a trace amount of optical isomer molecules, so that an optical isomer can be identified using a meta material do.
상기 메타 물질은 금속과 유전체의 적층으로 이루어져 있고 적층을 수직으로 가로지르는 주기적인 구멍이 있는 이중 적층 어망 구조(double fishnet structure)의 메타 물질인 것이 바람직하다. 상기 구멍에 상기 시료를 수용하여 측정하도록 할 수 있다. 상기 금속은 금, 은 및 구리 중 적어도 어느 하나일 수 있고, 상기 구멍의 주기가 320 nm이고, 상기 구멍의 크기가 200 nm이며, 상기 금속의 두께가 30 nm이고 유전체의 두께가 35 nm일 수 있다. Preferably, the metamaterial is a metamaterial of a double fishnet structure having a periodic hole that is formed by a lamination of a metal and a dielectric and vertically crosses the laminate. And the sample is accommodated in the hole and measured. The metal may be at least one of gold, silver and copper, the period of the hole is 320 nm, the hole size is 200 nm, the thickness of the metal is 30 nm and the thickness of the dielectric is 35 nm have.
상기 메타 물질은 작동하는 빛의 파장영역이 300~1000 nm가 되는 가시광선 영역인 것이 바람직하다.Preferably, the meta-material is a visible light region having a wavelength range of 300 to 1000 nm.
본 발명자들이 제안하는 바와 같이, 음굴절률 메타 물질은 카이럴 전자기장을 발생시킬 수 있고, 이것은 국소적으로 강한 자기장을 유도함으로써 분자의 광학 이성질 신호를 증강시킬 수 있다. As suggested by the present inventors, the negative refractive index meta material can generate a chiral electromagnetic field, which can enhance the optical isomeric signal of a molecule by locally inducing a strong magnetic field.
특히 이중 적층 어망 구조의 음굴절률 메타 물질에 의해 증강된 카이럴장은 원편광에 비하여 체적 평균 광학 이성질성을 3.5배 증가시키며, 입사된 원편광과 동일한 이성질성을 가지기 때문에 나노 구조 전체적으로 증강된 카이럴장을 형성한다. 이러한 메타 물질은 광학 이성질 분광 검출법, 특히 CD 방법에 유용하게 이용될 수 있다. In particular, the chiral field enhanced by the negative refractive index meta-material of the double-layered fishing net structure increases the volume-average optical isomerism by 3.5 times as compared with the circularly polarized light and has the same isotropy as the incident circularly polarized light. Form a field. Such metamaterials can be usefully used in optical isometry spectroscopic detection methods, particularly CD methods.
본 발명에 따르면, 메타 물질 구조의 특정 국소적 범위가 아닌, 구조 전체 범위에서 고르게 광학 흡수도 차이를 증강시킬 수 있다. 메타 물질의 주기성으로 인해 광학 흡수도 차이가 증강되는 광학 이성질체 분자의 양을 자유롭게 늘릴 수 있어, 메타 물질을 이용한 극미량의 시료 CD 측정에도 이용할 수 있다.According to the present invention, it is possible to enhance the optical absorption difference evenly over the entire structure range, rather than a specific local range of the metamaterial structure. The amount of optical isomer molecules enhancing the difference in optical absorption due to the periodicity of the meta material can be freely increased, and the present invention can be used for measurement of a trace amount of sample CD using a meta material.
본 발명의 방법 및 장치에 따르면, 극미량의 광학 이성질체 분자 검출이 가능하므로 제약 산업에서의 신약 개발 프로세스에 응용하기 적합하며 화학제품의 불순물 검출 분야에도 널리 이용될 수 있다. According to the method and apparatus of the present invention, it is possible to detect trace amounts of optical isomer molecules, so that it is suitable for application to new drug development processes in the pharmaceutical industry and can be widely used in the field of impurity detection of chemical products.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 나노 구조 전체적으로 증강된 카이럴장을 발생시키는 이중 적층 어망 구조의 설계 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 이중 적층 어망 구조 내부 구멍에서의 광학적 이성질성 프로파일을 조사한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 전기장, 자기장 및 광학 이성질성 비율(C/CCPL)의 수평 및 수직 분포를 보여주는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 일차 자기 공명 파장에서의 수직 전기장, 자기장, 전기장 벡터의 벡터 맵 및 전기장 벡터 차이를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 이중 적층 어망 구조의 적층 수 증가에 따른 변화를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a schematic view of a dual stack fishing net structure for generating a chiral field as a whole in a nano structure according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view of the optical isomericity profile in the inner hole of the double laminated fishing net structure in the embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the horizontal and vertical distributions of the electric field, magnetic field and optical isomerism ratio (C / C CPL ) in an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the vertical electric field, the magnetic field, the vector map of the electric field vector and the electric field vector difference at the primary magnetic resonance wavelength in the embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a change in the number of stacked layers of a double laminated fishing net structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서는 유효 음굴절률을 가지며 비카이럴(achiral) 구조인 메타 물질을 극미량의 광학 이성질체 분자 검출에 이용하는 방법과 장치를 제시함으로써, 메타 물질을 이용하여 광학 이성질체를 규명하는 방법에 있어서 신호 오염 문제가 없고 나노 구조 전체 범위에서 증강된 카이럴장을 발생시킬 수 있도록 한다. The present invention proposes a method and an apparatus for using a meta material having an effective negative refractive index and an achiral structure in the detection of a minute amount of optical isomer molecules, and thus, in a method of identifying an optical isomer using a meta material, And to generate an enhanced chiral field over the entire range of nanostructures.
메타 물질은 빛의 파장보다 매우 작은 크기로 만든 금속이나 유전물질로 설계된 메타 원자(meta atom)의 주기적인 배열로 이루어진 물질로서, 메타 물질을 이루는 단위 셀의 크기가 빛의 파장에 비해 작은 인공의 구조이며, 자연에 존재하는 일반 물질에는 없는 새로운 광학적 특성을 가지게 된다.A meta-material is a material consisting of a periodic arrangement of a meta-atom designed as a metal or a dielectric material that is much smaller than the wavelength of light. The size of a unit cell of the meta- Structure, and has new optical properties that are not present in the natural materials.
본 발명자들은 메타 물질 중에서도 음의 굴절률을 가지는 메타 물질이 시료에서 좌우의 원편광에 대한 광학 흡수도 차이를 측정하는 CD 측정에 있어서 광학 흡수도 차이를 증강시키는 데에 매우 효과적임을 확인하였다. 특정 파장영역에서 음의 굴절률을 제공하는 메타 물질을 설계하기 위해, 메타 물질의 구조를 조절함으로써 유효 유전율(permittivity)과 유효 투자율(permeability)을 조절할 수 있다. The present inventors have found that a metamaterial having a negative refractive index among the metamaterials is very effective in enhancing the optical absorption difference in the CD measurement for measuring the optical absorption difference between the right and left circularly polarized light in the sample. To design a metamaterial that provides a negative index of refraction in a particular wavelength range, the permittivity and the permeability can be controlled by adjusting the structure of the metamaterial.
특히 본 발명에서는 메타 물질 중에서도 음의 굴절률을 효과적으로 제공하는 구조인 이중 적층 어망 구조를 이용해 광학 이성질체를 규명할 것을 제안한다. 이중 적층 어망 구조는 금속-유전체-금속(MDM)의 적층으로 이루어져 있고 적층을 수직으로 가로지르는 주기적인 구멍이 있는 구조이다. 금속과 유전체 적층은 전체 광학 흡수도의 차이 조절, 작동 파장영역 조절 등 필요에 따라 추가적으로 적층이 가능하다.In particular, in the present invention, it is proposed to identify an optical isomer by using a double laminated fishing net structure, which is a structure that effectively provides a negative refractive index among metamaterials. The dual stacked nets structure consists of a laminate of metal-dielectric-metal (MDM) and has a periodically apertured structure perpendicular to the lamination. Metal and dielectric laminates can be additionally stacked as needed, such as adjusting the difference in overall optical absorption, adjusting the operating wavelength range, and so on.
본 발명의 실시예에서, 광학 이성질체 분자는 이중 적층 어망 구조의 주기적 구멍 내부에 위치할 수 있다. 이중 적층 어망 구조의 주기적인 구멍들은 이중 적층 어망 구조가 광결정(photonic crystal)으로 기능하게 한다. 이중 적층 어망 구조의 광결정 기능은 300~1000 nm 가시광선 영역에서 유효 굴절률을 음수로 만드는 역할을 한다. 아래 설명하는 바와 같이, 굴절률이 음이어야만 나노 구조 전체 범위에서 증강된 카이럴장을 발생시킬 수 있다. In an embodiment of the present invention, the optical isomeric molecules may be located within the periodic hole of the double stacked fishing net structure. The periodic holes in the double stacked nets structure allow the double stacked nets structure to function as a photonic crystal. The photonic crystal function of the dual stacked fishing net structure serves to make the effective refractive index negative in the visible light region of 300 to 1000 nm. As described below, the refractive index must be negative to produce an enhanced chiral field in the entire nanostructure range.
본 발명에서는 카이럴장을 이용해 광학 이성질체를 검출하는 데 있어서 나노 구조 자체에 의한 신호 오염 문제가 없도록 비카이럴 구조의 메타 물질을 이용하도록 한다. 이중 적층 어망 구조는 비카이럴 구조이다. In the present invention, in order to detect an optical isomer using a chiral field, a bicanalide meta material is used so that there is no problem of signal contamination due to the nanostructure itself. The double stacked fishnet structure is a bicarial structure.
본 발명의 실시예에서 메타 물질은 음의 굴절률을 가지도록 설계되며, 근접장에서 다음 수학식으로 표현되는 양을 증강하는 전자기파 배열을 발생시킬 수 있도록 설계된다. In an embodiment of the present invention, the meta-material is designed to have a negative refractive index and is designed to generate an electromagnetic wave array that augments the amount expressed in the near-field by the following equation:
여기에서, c는 광학 이성질성으로 근접장 전기장의 특정 배열을 표현하는 양이고,ε0는 진공 유전율, ω는 각주파수, E와B는 각각 전기장과 자기장 벡터, *은 해당 물리량의 켤레복소수를, Im은 해당 물리량의 허수 부분을, ·은 두 벡터의 내적을 의미한다. Where c is the quantity expressing the specific arrangement of the near field electric field due to optical isomerism, ε 0 is the vacuum permittivity, ω is the angular frequency, E and B are the electric field and the magnetic field vector respectively, * denotes the complex conjugate of the corresponding physical quantity, Im is the imaginary part of the physical quantity, and · is the inner product of the two vectors.
여기에서, ΔA는 좌원편광과 우원편광에 대한 광학 흡수도의 차이, AL(AR)은 좌(우)원편광에 대한 이성질 분자의 흡수도를 나타내고, G"는 주어진 광학 이성질 분자의 등방성 전기-자기 다이폴 분극률(isotropic electric-magnetic dipole polarizability)의 허수 부분을 의미한다. 이와 같이, 광학 이성질체 분자의 광학 흡수도 차이는 수학식 1에서 표현하는 광학적 이성질성에 비례한다. Here, ΔA represents the difference in optical absorption for left-handed circularly polarized light and right-handed circularly polarized light, A L (A R ) represents the absorption of isomeric molecules to left (right) circularly polarized light, and G "represents a given optical isomeric molecule Quot; isotropic " refers to the imaginary part of the isotropic electric-magnetic dipole polarizability of the optical isomer molecule. Thus, the optical absorption difference of the optical isomeric molecule is proportional to the optical isomerism expressed in Equation (1).
여기에서, 수학식 1이 나타내는 광학적 이성질성은 전기장과 자기장이 동시에 발생되며, 두 벡터장이 평행하며 위상이 서로 어긋나 있을 때 증강되는 양이다. 음굴절 메타 물질은 메타 물질 내부 또는 근처에서 전기장과 자기장을 동시에 발생시킬 수 있기 때문에 광학적 이성질성(수학식 1)을 증강시킬 수 있다고 기대된다. Here, the optical isomorphism represented by Equation (1) is an amount in which an electric field and a magnetic field occur at the same time, and are enhanced when two vector fields are parallel and out of phase with each other. It is expected that negative refraction metamaterials can enhance the optical isomericity (Equation 1) because they can simultaneously generate an electric field and a magnetic field in or near the metamaterial.
본 발명에서 음굴절 메타 물질은 메타 물질 내부 또는 근처에서 전자기장이 수학식 1을 만족하도록 전자기장의 벡터 성분을 조절하여 광학적 이성질성을 증강시킴으로써 좌원편광과 우원편광에 대한 광학 흡수도의 차이(수학식 2)를 증강시킬 수 있다. In the present invention, the negative refracting meta-material is a material having a refractive index that is a function of the difference in optical absorption for left-handed circularly polarized light and right-handed circularly polarized light by adjusting the vector component of the electromagnetic field so that the electromagnetic field satisfies Equation (1) 2).
원편광만을 이용하는 기존 방법은 단순한 투과량을 측정하기 때문에 대량의 샘플이 필요하며, 광학적 이성질성은 다음과 같다. Conventional methods using only circularly polarized light require a large amount of sample to measure simple transmission, and optical isotropy is as follows.
여기서, E0와 c는 각각 빛의 파장과 속도를 나타낸다. Where E 0 and c denote the wavelength and speed of light, respectively.
본 발명에 따르면 메타 물질을 이용한 국소적 흡수도 증강을 통해 극미량의 샘플만이 필요하며, 기존 방법의 광학적 이성질성에 비하여 큰 광학적 이성질성을 나타내게 된다. 따라서, 광학 이성질성 비율(C/CCPL)은 항상 1보다 크다. According to the present invention, only a very small amount of sample is required through local absorption enhancement using a meta material, and a large optical isomerism is exhibited as compared with the optical isomerism of the conventional method. Thus, the optical isomericity ratio (C / C CPL ) is always greater than one.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know.
본 발명에 따라 음굴절률 메타 물질에 원편광을 입사시키면 매우 증강된 카이럴장을 발생시킬 수 있다. 본 발명에서는 음굴절률 메타 물질의 한 종류인 이중 적층 어망 구조 실시예를 제공한다. 이중 적층 어망 구조는 그동안 다양한 파장대역에서 음의 굴절률 및 광학 자화를 얻기 위해 연구되어 왔지만 카이럴장 증강 분야에서는 연구된 바가 없다. According to the present invention, when a circularly polarized light is incident on the negative refractive index meta-material, a highly enhanced chiral field can be generated. The present invention provides an embodiment of a double laminated fishing net structure which is one kind of negative refractive index meta-material. The dual laminated fishing net structure has been studied to obtain negative refractive index and optical magnetization in various wavelength bands, but has not been studied in the field of chiral growth.
도 1은 나노 구조 전체적으로 증강된 카이럴장을 발생시키는 이중 적층 어망 구조의 설계도면이다. 점선 박스는 구멍 경계를 가리킨다. FIG. 1 is a design drawing of a dual stack fishing net structure that generates an enhanced chiral field throughout the nano structure. The dotted box points to the hole boundary.
이중 적층 어망 구조(20)는 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 금속(M)-유전체(D)-금속(M)의 적층으로 이루어져 있고 적층을 수직으로 가로지르는 주기적인 사각형 구멍(c)이 있는 구조이다. 실시예에 사용된 이중 적층 어망 구조(20)는 유리 기판(10) 위에 30nm 은 - 35nm HSQ(hydrogen silsesquioxane)을 적층하여 만든 것이다. 사용된 HSQ의 굴절률은 1.5이고, 구멍(c)은 가로, 세로가 모두 200nm인 사각형 모양이며 320 nm에 따른 주기를 가지고 위치한다. 이러한 이중 적층 어망 구조(20)는 저손실 음굴절률 메타 물질이다. 단일 MDM 층이 기본 단위이지만 도시한 바와 같이 적층의 수를 증가시켜, 전체 흡수도의 절대량을 증가시킬 수도 있다. The double-layered fishing
도 1의 (b)는 수직으로 입사하는 좌원편광(CPL) 하에서 광학 이성질성의 공간적 분포를 보여준다. 동시에 일어나는 전기장과 자기장의 강한 여기는 이중 적층 어망 구조(20)의 구멍(c) 안에 나노 구조 전체적으로 증강된 카이럴장을 발생시킨다. 이중 적층 어망 구조(20)는 또한 도 1의 (c)로 나타낸 바와 같이 음의 굴절을 일으킨다. Figure 1 (b) shows the spatial distribution of optical isotropy under vertically incident left circularly polarized light (CPL). A strong excitation of the simultaneously occurring electric and magnetic fields generates a chiral field that is enhanced throughout the nanostructures in the hole (c) of the double-layered fishing net structure (20). The double laminate fishing
도 1에 도시한 바와 같은 이중 적층 어망 구조(20)의 구멍(c) 안에 형성되는 카이럴장은 전체 영역의 각 구멍(c)에 걸쳐 동일한 이성질성을 가지며, 이것은 좌원편광인지 우원편광인지 여부에 관계없다. 즉, 이중 적층 어망 구조(20)의 내부 구멍(c)에서는 광학적 이성질성(수학식1)이 같은 부호를 가지고 구멍(c) 전체에 고르게 분포하도록 전자기장이 형성되며, 따라서 광학 흡수도의 차이(수학식 2)가 효과적으로 증강되는 것이다. The chiral field formed in the hole c of the double laminated fishing
본 발명의 실시예에 따르면, 이중 적층 어망 구조는 광학적 이성질성(수학식 1)이 일반 원편광 평면파에 비해 이중 적층 어망 구조의 구멍의 체적 평균값으로 약 3.5배 증강되는 것을 보였다. 수학식 2에 따라 이는 결과적으로 광학 이성질체의 광학 신호를 3.5배 증강시키는 것과 같다. 일반적인 광학 이성질체 분자의 광학 신호가 매우 작다는 사실에 비추어 볼 때, 이러한 신호 증강은 극미량의 광학 이성질체 분자 검출에 효과적일 것이다. According to the embodiment of the present invention, the double stacked fishing net structure shows that the optical isomericity (Equation 1) is enhanced by about 3.5 times as a volume average value of the holes of the double layered fishing net structure as compared with the general circularly polarized plane waves. According to Equation (2), this is equivalent to increasing the optical signal of the optical isomer 3.5 times. In light of the fact that the optical signals of common optical isomer molecules are very small, this signal enhancement may be effective in detecting trace amounts of optical isomeric molecules.
뿐만 아니라, 이 구조는 비카이럴 기하를 가지므로 구조 자체로부터의 이성질 신호를 방지할 수 있다. 이것은 증강된 카이럴장을 이용해 광학 이성질 신호를 선택적으로 측정하는 데에 절대적으로 중요한 사항이다. 기존 연구들에서는 나노 구조의 모양 자체가 원편광 이색성을 가지기 때문에 측정하고자 하는 분자 자체의 원편광 이색성 신호를 오염시키는 문제가 있다. In addition, since the structure has a viral geometry, it can prevent the heterogeneous signal from the structure itself. This is absolutely crucial for selectively measuring optical isotropic signals using an enhanced chiral field. In the conventional studies, since the shape of the nanostructure itself has a circular polarization dichroism, there is a problem that the circularly polarized dichroism signal of the molecule itself to be measured is contaminated.
음굴절률 메타 물질에 의한 광학 이성질성 증강 메커니즘 규명을 위해 근접장 구조를 분석하였는데, 음굴절률 메타 물질에 의한 카이럴장 발생 증거는 도 2에서 확인할 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에서 이중 적층 어망 구조 내부 구멍에서의 광학적 이성질성 프로파일을 조사한 것으로, 도 2에서 MR1과 MR2는 일차 자기 공명 및 이차 자기 공명을 가리킨다. The near field structure was analyzed to identify the mechanism of optical isomerism enhancement by the negative index of refraction meta-material. Evidence of chirality occurrence by the negative index of refraction meta-material is shown in FIG. Fig. 2 shows the optical isomericity profile in the inner hole of a dual stacked fishing net structure in an embodiment of the present invention. In Fig. 2, MR1 and MR2 indicate primary and secondary magnetic resonance.
도 2의 (a)는 단일 MDM 이중 적층 어망 구조에서의 좌원편광에 대한 투과도(transmittance), 반사도(reflectance) 및 흡수도(absorption) 스펙트럼을 나타낸다. 도 2의 (a)를 참조하면, 714 nm와 894 nm 파장에서 두 개의 흡수 피크를 보이는데, 이것은 투과도 딥(dip)과 일치한다. Figure 2 (a) shows the transmittance, reflectance and absorption spectra for left-handed circular polarization in a single MDM double-layered fish network structure. Referring to Figure 2 (a), there are two absorption peaks at wavelengths of 714 nm and 894 nm, which correspond to the transmittance dip.
도 2의 (b)는 이중 적층 어망 구조의 굴절률(refractive index), 유전율(permittivity) 및 투자율(permeability)과 같은 유효 파라미터를 도시한다. 실선은 실수이고 점선은 허수 부분이다. 도 2의 (b)를 참조하면, 유효 투자율은 894 nm와 714 nm에서의 흡수 피크가 일차 및 이차 자기 공명으로부터 발생되었음을 가리킨다. 이 두 자기 공명은 구멍의 주기와 파장벡터 사이의 상 매칭 조건을 만족하는 SPP(surface plasmon polariton) 블록 모드에 관계된 것이다. 두 블록 모드는 두 금속층 사이에 gap SPP를 형성하고, 이 gap SPP는 MDM층 안을 순환하여 광학 자기 공명과 음의 유효 투자율을 제공한다. 유효 유전율은 구멍의 컷오프 주파수에 의해 지지되는 장파장 영역에서 음의 값이다. 이러한 유효 파라미터로 볼 때, 두 자기 공명 파장에서 강한 전기장과 자기장이 동시에 발생할 것을 기대할 수 있다. Figure 2 (b) shows the effective parameters such as the refractive index, permittivity and permeability of the dual stacked fishing net structure. The solid line is a real number and the dotted line is an imaginary part. Referring to FIG. 2 (b), the effective permeability indicates that the absorption peaks at 894 nm and 714 nm originated from primary and secondary magnetic resonance. These two magnetic resonances are related to the SPP (surface plasmon polariton) block mode which satisfies the phase matching condition between the period of the hole and the wavelength vector. The two-block mode forms gap SPP between the two metal layers, and this gap SPP circulates in the MDM layer to provide optical magnetic resonance and negative effective permeability. The effective permittivity is negative in the long wavelength range supported by the cutoff frequency of the hole. From these effective parameters, it can be expected that a strong electric field and a magnetic field occur simultaneously at two magnetic resonance wavelengths.
도 2의 (c)는 이중 적층 어망 구조의 구멍 안에서 광학적 이성질성의 체적 평균값 스펙트럼이다. 이중 적층 어망 구조의 구멍 안에서의 체적 평균한 이성질성을 입사 원편광 평면파(CCPL )의 이성질성으로 정규화한 것이다. Fig. 2 (c) is the volume average value spectrum of the optical isotropy in the hole of the double laminate fishing net structure. The isotonicity of the volume average in the hole of the double laminated fishing net structure is normalized by the isotropy of the incident circularly polarized plane wave (C CPL ).
구멍 안의 체적 평균된 광학 이성질성 스펙트럼과 자기 공명의 스펙트럼상 위치를 비교해 보면 증강된 카이럴장 발생에 음굴절률 성질이 필요함을 알 수 있다. 도 2의 (b)와 (c)에서 보는 바와 같이, 체적 평균된 광학 이성질성의 주된 두 피크와 유효 투자율의 허수 부분이 동일한 파장(682 nm 및 892 nm)에 나타난다. Comparing the volume-averaged optical isomerism spectrum in the hole with the spectral position of magnetic resonance, it can be seen that the negative refractive index property is required for the enhanced chiral field generation. As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the main two peaks of the volume-averaged optical isotopicity and the imaginary part of the effective permeability appear at the same wavelengths (682 nm and 892 nm).
이와 같이, 도 2의 (a)에 적색으로 도시한 흡수된 에너지는 메타 물질 구조 안의 gap SPP를 형성하는 데에 사용되고, 이것은 후속적으로 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이 상당히 증강된 카이럴장을 발생시킨다. 마찬가지로, 도 2의 (a)는 637 nm에서의 높은 반사도가 같은 파장에서 광학 이성질성 딥을 초래함을 도시한다. 이것은 입사한 빛의 대부분이 반사되어 되돌아 나오기 때문이며, 이에 따라 광학 이성질성은 메타 물질 안에서 감소한다. Thus, the absorbed energy, shown in red in Figure 2 (a), is used to form a gap SPP in the meta-material structure, which is subsequently used to form a significantly enhanced car as shown in Figure 2 (c) Generate this field. Similarly, FIG. 2 (a) shows that high reflectivity at 637 nm results in optical isomericity dip at the same wavelength. This is because most of the incident light is reflected back, so that optical isostability is reduced in the metamaterial.
이중 적층 어망 구조에 의한 증강된 카이럴장 발생 기원을 조사하기 위하여, 두 자기 공명 파장에서의 전자기장의 근접장 응답과 광학 이성질성을 측정하였다. In order to investigate the origin of the enhanced chiral field caused by the double - layered fishing net structure, the near field response and the optical isotropy of the electromagnetic field at two magnetic resonance wavelengths were measured.
도 3은 전기장, 자기장 및 광학 이성질성 비율(C/CCPL)의 수평 및 수직 분포를 보여주는 것으로, (a) 내지 (c)는 892nm 일차 자기 공명 파장에서의 결과이고, (d) 내지 (f)는 682 nm 이차 자기 공명 파장에서의 결과이다. 점선 박스는 이중 적층 어망 구조 안의 구멍 경계를 가리킨다. 3 shows the horizontal and vertical distributions of the electric field, the magnetic field and the optical isomerism ratio (C / C CPL ), in which (a) to (c) are the results at the 892 nm primary magnetic resonance wavelength, ) Is the result at a 682 nm secondary magnetic resonance wavelength. The dotted box indicates the hole boundary in the double stacked fishing net structure.
도 3의 (a)와 (d)는 중심 유전체 갭에서의 전기장 분포, (b)와 (e)는 자기장 분포, 그리고 (c)와 (f)는 광학 이성질성 비율(C/CCPL)이다. 수직 분포를 보면, gap SPP가 형성되는 중심 유전체 갭에서 광학 이성질성의 주된 증강이 일어난다는 것을 알 수 있다. Figures 3 (a) and 3 (d) show the electric field distributions in the central dielectric gap, b and e are the magnetic field distributions, and c and f are the optical isomerism ratio (C / C CPL ) . From the vertical distribution, it can be seen that the main enhancement of optical isotropy occurs at the center dielectric gap where gap SPP is formed.
도 4는 본 발명의 실시예에서 일차 자기 공명 파장에서의 수직 전기장, 자기장, 전기장 벡터의 벡터 맵 및 전기장 벡터 차이를 도시한다. 도 4의 (a)는 xy-단면에서 수직 전기장 Ez/E0, (b)는 xy-단면에서 자기장 Hz/H0을 나타내고, (c)는 xz-단면에서 전기장 벡터의 벡터 맵을 도시하며, (d)는 xy-단면에서 구멍 안의 전기장 벡터 차이를 도시한다. (a) 내지 (d)의 필드 맵에서 파장은 일차 자기 공명 파장인892nm이다. (a)와 (b)에서 점선 박스는 구멍 경계를 가리킨다. (e)는 이중 적층 어망 구조의 개략도로서, 점선 부분이 xz-단면, xy-단면을 가리킨다. Figure 4 shows the vertical electric field, the magnetic field, the vector map of the electric field vector and the electric field vector difference at the primary magnetic resonance wavelength in the embodiment of the present invention. Figure 4 (a) shows the vertical electric field E z / E 0 in the xy-plane, (b) shows the magnetic field H z / H 0 in the xy-plane, and (c) shows the vector map of the electric field vector in the xz- (D) shows the electric field vector difference in the hole in the xy-plane. In the field maps of (a) to (d), the wavelength is 892 nm which is the primary magnetic resonance wavelength. In (a) and (b), the dotted box indicates the hole boundary. (e) is a schematic diagram of a double-layered fishing net structure, in which the dotted line indicates the xz-plane and the xy-plane.
도 4의 (a)와 (b)는 구멍 근처에서 수직 전기장과 자기장에 강한 증강이 있음을 보여준다. 강한 Ez는 두 전극 사이의 전류를 형성하는 여기된 gap SPP로부터 기인하고(도 4의 (c) 참고), 횡방향 자기장 요소(Hx, Hy)의 강한 공명을 유도하여 원거리 장 레벨에서 유효 투자율 (μ )을 제공한다. 이와 대조적으로 구멍에 의해 지지되는 횡방향 전기장 요소(Ex, Ey)는 유효 유전율 (ε )을 제공하며, 전기장의 공간적인 컬을 가지므로 Hz를 유도한다. 도 4의 (d)는 수직 자기장 요소 Hz를 유도하는 전기장 벡터의 차이를 도시한다. 수직 요소인 Ez와 Hz가 우세하고 서로에 대해 위상이 어긋나 있으므로 수학식 1에서의 광학 이성질성이 강하게 증강된다. 이것이 음굴절률 메타 물질에 의한 증강된 카이럴장 발생의 메커니즘이다. Figures 4 (a) and 4 (b) show that there is a strong buildup in the vertical electric field and magnetic field near the hole. The strong E z originates from the excited gap SPP that forms the current between the two electrodes (see FIG. 4 (c)) and induces a strong resonance of the transverse magnetic field elements (H x , H y ) Provides an effective permeability ([mu]). In contrast, the transverse electric field elements (E x , E y ) supported by the holes provide an effective permittivity (ε) and induce H z since they have a spatial curl of the electric field. Figure 4 (d) shows the difference of the electric field vector leading to the vertical magnetic field element H z . Since the vertical elements E z and H z are dominant and out of phase with respect to each other, the optical isotropy in
본 발명에서의 카이럴장 발생 메커니즘은 기존의 것들과 다른데, 종래에는 나노 구조가 카이럴 구조이고 나노 구조의 곡면에서 전기장의 컬이 발생되므로 나노 구조의 카이럴 기하에 기초한 메커니즘이다. 기존 연구에서는 특정 위치에서만 C가 증강하며 그 방향이 랜덤하기 때문에 전체 부피에 대해 적분하면 C 증강은 미미하게 된다. 본 발명에서의 메커니즘은 비카이럴 나노 구조를 이용한 슈퍼 카이럴장 발생이라는 신규한 기술을 제공한다. The chiral field generating mechanism in the present invention is different from conventional ones, and conventionally, it is a mechanism based on the chiral geometry of the nanostructure since the nanostructure has a chiral structure and an electric field curl is generated on a curved surface of the nanostructure. Previous studies have shown that C increases only at a specific position, and since the direction is random, the C enhancement becomes insignificant when integrated over the entire volume. The mechanism in the present invention provides a novel technique of generating a super-chiral field using a viral nanostructure.
주목할 만 한 점은 이와 같이 발생된 증강된 카이럴장이 구멍 안 전체에 걸쳐 있다는 것이며, 이것은 도 3의 (c)와 (d)에서 보는 바와 같이 광학적 이성질성이 공간적으로 균일하다는 것을 의미한다. 수학식 1로부터 광학 이성질성이 양이거나 음이라는 것을 알 수 있으며 이전에 연구된 대부분의 나노 구조는 그 부호가 계속 변화하는 카이럴장을 발생시킨다. 이 때문에 전체 영역에 대해 체적 평균을 한 증강량 감소가 된다. 따라서, 도 3의 (c)와 (d)에서 볼 수 있는 바와 같이 나노 구조 전체적으로 증강된 카이럴장은 도 2의 (c)에서와 같이 체적 평균으로 증강된 광학 이성질성을 초래하게 된다. 실제 분자의 CD 신호는 나노 구조 안에서 측정이 되므로, 본 발명에 따른 증강된 카이럴장 발생 방법이 실제적인 분자 센싱에 있어서 중요한 역할을 할 수 있다. It is noteworthy that the augmented chiral field thus generated spans the entire hole, which means that the optical isotropy is spatially uniform as shown in Figs. 3 (c) and 3 (d). From Equation (1), it can be seen that the optical isomerism is positive or negative, and most of the nanostructures studied previously generate a chiral field whose sign changes continuously. For this reason, the amount of increase in volume is averaged over the entire area. Therefore, as can be seen from FIGS. 3 (c) and 3 (d), the chiral field enhanced as a whole in the nano structure results in enhanced optical isotropy as a volume average as shown in FIG. 2 (c). Since the CD signal of the actual molecule is measured in the nanostructure, the enhanced chiral field generating method according to the present invention can play an important role in actual molecular sensing.
도 3의 (c)와 (f)의 광학 이성질성의 공간적 분포를 비교해 보면, 일차 자기 공명(892 nm)은 국소적 광학 이성질성에 있어서 이차 자기 공명(682 nm)보다 더 강한 증강을 일으킨다. 이것은 도 2의 (c)에서 일차 자기 공명의 체적 평균 광학 이성질성이 이차 자기 공명의 체적 평균 광학 이성질성보다 높은 이유를 설명해준다. Comparing the spatial distribution of optical isomerism in Figures 3 (c) and 3 (f), the primary magnetic resonance (892 nm) results in a stronger enhancement than the secondary magnetic resonance (682 nm) in local optical isomerism. This explains why the volume-average optical isomerism of the primary magnetic resonance is higher than the volume-average optical isomerism of the secondary magnetic resonance in Fig. 2 (c).
금속과 유전체 적층은 전체 광학 흡수도의 차이 조절, 작동 파장영역 조절 등 필요에 따라 추가적으로 적층이 가능하다. 단일 MDM 층으로 이루어진 이중 적층 어망 구조를 기본 단위로 두고, 이중, 삼중 MDM 구조일 때의 증강된 카이럴장도 연구하였다. Metal and dielectric laminates can be additionally stacked as needed, such as adjusting the difference in overall optical absorption, adjusting the operating wavelength range, and so on. An enhanced chiral field for a double, triple MDM structure was also studied, with a dual stacked nets structure consisting of a single MDM layer as a base unit.
도 5는 본 발명의 실시예에서 이중 적층 어망 구조의 적층 수 증가에 따른 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (a)는 광학적 이성질성의 체적 평균값이고, (b)는 두 공명 조건에서 구멍 안의 실제 분자의 광학 흡수도 차이 스펙트럼이다. (c)는 두 공명 조건에서 이중 및 삼중 유닛의 광학 이성질성의 xz-컷 도면이다. 5 is a view for explaining a change in the number of stacked layers of a double laminated fishing net structure according to an embodiment of the present invention. Fig. 5 (a) is the volume average value of the optical isomerism, and Fig. 5 (b) is the optical absorption difference spectrum of the actual molecule in the hole under two resonance conditions. (c) are xz-cut plots of the optical isomerism of the double and triple units under both resonance conditions.
도 5의 (a)를 참조하면, 일차 자기 공명에서의 광학 이성질성의 체적 평균 증강 팩터는 MDM 유닛의 수 증가에 따라 일정하게 유지됨을 볼 수 있다. Referring to FIG. 5 (a), it can be seen that the volume average enhancement factor of optical isotacticity in the primary magnetic resonance remains constant with increasing number of MDM units.
도 5의 (b)에서 정규화 단위(σCPL)는 단일 MDM 구멍 안의 체적에서 입사 CPL에 의한 분자의 광학 흡수도 차이이다. 도 5의 (b)를 참조하면, 구멍 안의 실제 분자의 흡수도 차이는 CD 신호 세기에 직접 관계된 것으로, 증강된 카이럴장 발생을 위해서는 이차 공명보다 일차 공명이 훨씬 효과적이라는 것을 보여준다. 구멍 안의 실제 분자의 일차 공명 파장에서의 흡수도 차이가 MDM 유닛 수 증가에 따라 선형적으로 증가하며 이차 공명 차장에서의 흡수도 차이는 거의 그대로 유지되기 때문이다. In Fig. 5 (b), the normalization unit (? CPL ) is the difference in the optical absorption of molecules due to incident CPL in a volume in a single MDM hole. Referring to FIG. 5 (b), the absorption difference of the actual molecules in the pores is directly related to the CD signal intensity, showing that the primary resonance is much more effective than the secondary resonance for the enhanced chiral field generation. The difference in absorption at the primary resonance wavelength of the actual molecule in the hole increases linearly with the increase in the number of MDM units and the difference in absorption at the secondary resonance window is maintained almost intact.
도 5의 (c)에 도시한 것과 같은 광학 이성질성의 수직 분포를 조사하면 이 점이 이해될 수 있다. 도 5의 (c)에서 일차 공명 조건은 위쪽 그림이고 이차 공명 조건은 아래쪽 그림이며, 좌측이 이중 유닛, 우측이 삼중 유닛의 경우이다. 도 5의 (c)에서, 이차 자기 공명 모드에 의해 발생된 카이럴장의 이성질성이 변화되는 것을 볼 수 있다. 이와 대조적으로, 일차 공명에서의 광학 이성질성 분포는 상당히 균일한 광학 이성질성 증강을 보이고 부호 변화가 없다. 이러한 관찰로부터, MDM 유닛 수가 증가할 때에 나노 구조 전체적으로 증강된 카이럴장은 일차 자기 공명에 의해서만 달성될 수 있다고 결론지을 수 있다. This point can be understood by examining the vertical distribution of the optical isomericity as shown in Fig. 5 (c). In FIG. 5 (c), the primary resonance condition is the upper figure, the secondary resonance condition is the lower figure, the left side is the dual unit, and the right side is the triple unit. In FIG. 5 (c), it can be seen that the isomericity of the chiral field generated by the secondary magnetic resonance mode is changed. By contrast, the optical isomerism distribution in the primary resonance exhibits a fairly uniform optical isomerism enhancement and no sign change. From this observation, it can be concluded that as the MDM unit count increases, the enhanced chiral field throughout the nanostructure can be achieved only by primary magnetic resonance.
증강된 카이럴장의 스펙트럼상 천이도 주목할 만하다. 도 5의 (a)에서, 두 자기 공명 파장에서의 체적 평균 광학 이성질성은 적층 수 증가에 따라 변화하고 있다. 이것은 변조 가능한 특성을 가진 메타 물질을 이용함에 따른 자연스러운 결과이다. 메타 물질은 이와 같이 적층 수, 구멍 크기와 주기 등을 조절하여 자기 공명의 세기와 스텍트럼상 위치를 변경할 수 있다. 따라서, 메타 물질의 광학적 물성을 변조함으로써 증강된 카이럴장의 세기와 스텍트럼상 위치를 변경할 수 있다. 이에 따라 주어진 이성질 분자에 적합한 메타 물질을 쉽게 제조하는 것이 가능하다. The spectral transition of the enhanced chiral field is also noteworthy. In FIG. 5 (a), the volume average optical isomerism at two magnetic resonance wavelengths changes with increasing number of layers. This is a natural consequence of using metamaterials with modifiable properties. The metamaterial can change the intensity and the position of the magnetic resonance intensity by controlling the number of layers, the hole size and the period. Thus, by modulating the optical properties of the meta-material, the intensity and the position of the enhanced chiral field can be changed. Thus, it is possible to easily produce a metamaterial suitable for a given isomeric molecule.
이상 설명한 바와 같이 음굴절률 메타 물질은 증강된 카이럴장을 발생시키는 데에 이용될 수 있다. 음굴절률 메타 물질은 평행하면서 위상이 서로 다른 강한 전기장과 자기장을 동시에 발생시킬 수 있으며, 이 조건은 수학식 1에서 광학 이성질성이 증가하는 조건이므로, 수학식 1에 비례하는 광학 흡수도 차이를 증강시켜 극미량의 시료에 대한 CD 측정도 가능하게 한다. As described above, the negative refractive index meta-material can be used to generate an enhanced chiral field. Since the negative refractivity meta material is capable of simultaneously generating a strong electric field and a magnetic field which are parallel and different in phase, and this condition is a condition in which optical isomerism increases in Equation (1), the optical absorption difference Allowing for CD measurements on very small samples.
본 발명에 따른 CD 장치는 기본적으로 시료에서 좌우의 원편광에 대한 광학 흡수도 차이를 측정하는 기존 장치의 구조를 가지되, 비카이럴 음굴절 메타 물질을 더 포함한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 것과 같은 이중 적층 어망 구조를 더 포함시키고, 그 구조 안의 구멍에 시료를 수용한 후, 좌우원편광을 인가하여 흡수도 차이를 측정한다. 이중 적층 어망 구조는 앞에서 설명한 원리에 따라 카이럴장을 발생시키고 이에 따라 흡수도 차이를 증강시키게 되므로 측정되는 CD 신호는 종래에 비하여 증강된다. The CD apparatus according to the present invention basically has a structure of a conventional apparatus for measuring a difference in optical absorption between right and left circularly polarized light in a sample, and further includes a vical acoustic negative refraction meta material. For example, the double-layered nets structure as shown in Fig. 1 is further included, the sample is received in the hole in the structure, and then the left and right circularly polarized light is applied to measure the difference in absorption. The double laminated fishing net structure generates the chiral field according to the principle described above and thereby increases the absorption difference, so that the measured CD signal is enhanced compared with the conventional one.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.
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