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2-차원 π-콘쥬게이션의 분자 설계: 단순 상자-내-입자 접근법의 기대와 기대 밖의 광 물리학적 결과

전문가 제언: ○ 최근 콘쥬게이션 고분자의 광 물리학적 특성을 정성적 및 정량적으로 설명하는 모델이 소개되고 있다. 콘쥬게이션 고분자는 무기 반도체와 비슷한 점이 있지만, 기초적인 들뜬(excitation) 상태와 동적 특성을 이용하여 콘쥬게이션 고분자에서 전자구조의 디자인은 물론 이의 조절 최적화를 가능하게 하고 있다. 이 연구는 전자, 광전자, 광전지 및 감지에서의 응용을 위한 콘쥬게이션된 중합체(CPs)의 새로운 물질로 활용하는 데 크게 기여했다고 보인다.

○ 들뜬 상태와 이완 과정의 비정상적인 분자 상태는 이 물질들의 전자적인 구조를 크게 바꾸고, 이로써 물질의 독특한 특성을 만든다. 올리고머와 같은 콘쥬게이션 유도체는 다른 작은 유기분자에 비해서 독특한 발광 특성에 의해 효과적인 전자발광 장치에 다양하게 이용되고 있다. 최근 발전한 고-수율의 C-C 교차-연결 방법에 의하면 π-콘쥬게이션 물질의 분자디자인과 이의 이용범위를 크게 확장시킬 수 있다.

○ 빛 들뜬상태에 의해 생기는 동적 이론에 기초하는 분자구조의 전자적인 운동과 변화의 중요성은 강조되었으나, 이들의 광물리학적 성질은 아직 완전히 이해되지 못하고 있다. 들뜬-상태에서 전자적 무질서와 그 기하학적 구조의 특징 및 화학물질 내에서 전하 이동의 메커니즘과 여러 형광성의 관계를 일관성 있게 이론화 하지는 못하고 있어, 앞으로 더 많은 실험적 메커니즘 규명이 뒤따라야 한다고 본다.

○ 전자 상태 이론의 중심과제는 들뜬-상태의 분자 전자 상태를 정량적으로 계산하는 방법이 포함될 것이다. 분자궤도함수를 이용한 양자화학적인 전자 상태의 정량적 계산에 기초한 바닥-상태의 전자-들뜬 상태를 구성하는 분자궤도의 성질, 들뜬 분광 현상 및 이의 특성을 이해하고 이에 근거한 분자 구조의 최적화를 통한 목표성질의 분자디자인이 앞으로 가능할 수 있다고 판단된다.

저자: Lim, YK; Jiang, X; Bollinger, JC; Lee, D; AF Lim, Young-Kwan; Jiang, Xuan; Bollinger, John C.; Lee, Dongwhan
자료유형: 학술정보