테트라 블록공중합체를 사용한 비선형 광학재료의 설계(Design of Nonlinear Optical Material Using a Tetrablock Terpolymer)

전문가 제언

□ 비선형 광학효과는 각종 정보의 저장이나 전달, 광통신, 광 컴퓨터 및 레이저기기의 주요 부품 등 다양한 분야에 응용이 가능하다. 전기장이 약한 경우에는 분극은 전기장에 선형이지만 센 전기장을 가하면 분극은 외부 장에 대한 멱급수로 나타낼 수 있다. 즉 전기장이 약할 때는 고차 항을 무시할 수 있지만 세기가 커지면 2, 3차 항을 무시할 수 없게 되어 비선형 광학현상을 나타내게 된다. 높은 2차 항을 갖기 위해서는 분자뿐 아니라 그들의 집합체도 대칭 중심이 존재하지 않아야 한다. 3차 비선형은 대칭 중심과는 무관하며 크기는 다르나 거의 모든 물질이 3차 비선형광학 성질을 보여주고 있다. 아직 3차 비선형에 대한 정확한 이론은 정립되지 않고 있으며 3차 항은 분자 내 비편재화 길이가 길수록 커지는 것으로 알려져 있다.

□ 2종류 이상 모노머를 동시에 중합시키는 것을 공중합반응이라 한다. 2종류의 모노머 A, B로 된 공중합체에서 중합체는 형성 배열순서가 다르면 중합체 성질도 다르다. 규칙적인 배열 순서로 -AAABBB-(블록공중합체), -AAA-BBB-(그래프트공중합체) 및 -ABABAB-(교호공중합체) 등이 있다. 공중합은 합성섬유의 염색성 개선을 비롯하여 고분자재료의 질 향상, 플라스틱, 합성고무제조 등에 널리 공업적으로 활용되고 있다.

□ 지금까지 알려진 AB, ABA, ABC형 등의 블록공중합체가 구성하는 다상구조는 분자가 머리-머리, 꼬리-꼬리와 같이 서로 나란하기 때문에 결정학적으로 대칭축을 가지게 되고 3, 4 성분 등으로 증가하여도 본질적으로 변화가 없다. 그러나 규칙적 구조를 형성하는 대칭중심을 갖지 않는 물질은 제2고주파 결정으로 비선형과학재료가 된다. 본고에서는 ABCD, ABCA의 2종류의 테트라 블록공중합체를 대상으로 소프트 비선형 광학재료의 설계에 대해서 기술하고 있다.

□ ABCA형의 테트라 블록공중합체를 설계해서 그 응집구조를 관찰한 결과 분자의 한 방향으로 배열이 가능하고 대칭중심을 갖지 않는 구조가 구축 된다는 것을 알았고 규칙적으로 내부구조를 형성하는 소프트한 비선형 광학재료 필름이 생성되는 것을 알았다. 그러므로 규칙적인 주기구조에서 다양한 기능을 발견하기 위해서 블록공중합체는 차세대 고기능 재료의 하나로 그 활용이 기대된다.

저자

Yushu Matsushita ; Atsushi Takano

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

24(5)

잡지명

기능재료(D323)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

30~35

분석자

오*섭

분석물

• 테트라블록공중합체를사용한비선형광학재료의설계.pdf [196,542 byte]

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