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원자가의 전환을 일으키는 이온성 분자 결정

전문가 제언: ○ 대부분의 유기화합물은 전기전도성이 거의 없으나, 전자 도너 또는 억셉터를 갖는 물질은 전도도를 가지며, 이는 이들의 구조 및 전하이동 산화상태에 따라 영향을 받는다. 이것은 전자 억셉터 혹은 도너를 이용한 유기 반도체 또는 나아가 초전도체의 개발에 대한 흥미를 한층 더 끌고 있다.

○ 유기화합물의 전기전도성은 주로 전하이동 착체에 의해 형성되며, 대표적인 화합물로는 1973년에 보고 된 TTF-TCNQ(TetraThiaFlvalene -TetraCyaNo-p-Quinodimethane)가 있다. 이 전하이동 착체는 금속과 비슷하게 실온에서 56K까지 온도가 내려감에 따라 전기전도가 계속 감소하는 성질을 나타낸다.

– 이러한 연구에 대한 급속한 발전은 곧 유기 초전도체의 합성에 이르게 되고, 이와 유사한 물질들의 합성에 좋은 본보기가 되었다. 이 물질들의 높은 전기전도성은 구성분자들이 부분적 산화상태를 유지하면서 일정한 거리를 두고 균일하게 쌓이는 적층(stacking)에서 나타난다고 알려져 왔다.

○ 초전도성 물질이 실용화되면 강력한 자기장의 발생으로 의학 교통(자기부상열차) 산업적으로 광범위하게 쓰일 수 있고, 전기 에너지의 손실이 없어, 에너지를 절약할 수 있으며, 전기 저항이 없어 과열로 인한 화재를 예방할 수 있는 등 생활에 혁신적인 변화가 일어날 것으로 기대된다.

○ Mochida는 유기전하이동착체에서 고체간의 상전이에 대하여 평이한 해설을 시도하고 있어서 이해하기 쉽게 되어 있다. 그가 이온성, 분자성, 도너성, 물질군이라는 낯선 용어를 쓰지 않았다면 더 좋을 뻔하였다.

○ 우리나라에서도 전하이동착체에 대한 연구가 활발하므로, Mochida가 제안하는 전이 기구와 상 제어는 많은 도움이 될 것으로 생각되어 추천하는 바이다.

저자: Tomoyuki Mochida
자료유형: 학술정보