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전자나 에너지 이동과정에 작용하는 금속착체 분자스위치

전문가 제언: ○ 나노과학과 분석방법이 진전됨에 따라 전자나 광자를 분자나 초분자 수준에서 조작하는 기술이 등장하여 그 결과가 분자광학이나 분자전자 장치 개발로 이어지고 있다. 분자 장치에서는 분자가 개별적으로 와이어, 스위치, 다이오드, 트랜지스터와 빛 흡수 및 방사 중심 등의 역할에서 활성중심으로 기능한다.

○ 금속착체의 전자상태는 용이하게 조절될 수 있으므로 이러한 분자 스위치로서 사용하기에 적합한 성질을 보유하고 있다. 금속착체의 높고 낮은 스핀, 스핀 양자수 등의 스핀상태는 배위자장의 세기와 대칭성, 금속이온의 산화 환원 상태의 조절이 가능하다.

○ 중금속에서 나타나는 1중항으로부터 다중항(예 3중항)으로의 계간 교차는 여기에너지, 수명, 발광스펙트럼, 효율 등을 조절하는데 이용될 수 있으며 이들의 여기상태에서의 수명이 충분히 길기 때문에 전자나 에너지 이동 등의 과정이 일어날 수 있다.

○ 더욱이 금속착체는 유기 배위자와 규정된 구조 또는 예측 가능한 구조의 착체를 형성한다는 특징을 가지고 있으므로 현재 분자스위치를 포함한 분자기계의 개발에 금속착체의 합성과 물성에 관련된 연구는 아주 중요한 역할을 담당하고 있다.

○ 전자나 에너지의 이동과정은 분자 간의 정보의 전달을 통해서 전자나 에너지의 이동과정이 진행되는데 이러한 논리 작업에는 신호전달에 대한 스위칭(switching) 조작이 요구되며 이를 나노스케일에서 실현시키기 위해서는 분자수준의 스위치의 개발이 요청되고 있다.

○ 본고에서는 분자전자나빛장치에서 일어나는 전자나 에너지의 이동과정에서 결정적인 역할을 담당하는 분자의 스위칭 기능을 금속착체의 합성과 물성을 중심으로 최근의 연구결과를 소개하고 있는데 본고는 앞으로 발전이 기대되는 나노과학 분야에서 분자스위치를 포함하는 분자기계의 개발을 위한 기초 자료를 제공하고 있어 매우 가치 있는 연구 자료로 사료된다.

저자: Joe Otsuki, Tetsuo Akasaka, Koji Araki
자료유형: 학술정보