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리튬 내포 풀러린의 전자 동작을 처음으로 해명 ~차세대 유기반도체 재료로서 응용의 길을 개척~

2018/03/16

쓰쿠바대학 수리 물질계의 야마다 요우이치(山田 洋一)강사는 국립연구개발법인 양자 과학기술 연구개발 기구의 사카이 세이지(境誠司)선임연구원, 동북대학의 권은상(權垠相)준교수, IDEA INTERNATIONAL 주식회사의 카사마 야스히코(笠間 泰彦)등과 공동으로, 차세대 재료로 기대되는 내포 풀러린의 전자 상태를 분자 레벨에서 직접 관찰하고 그 구체적인 해석에 성공했습니다.

본 연구에서는 리튬 내포 풀러린을 불소 및 인과 결합한「소금」형태로 진공 중에 승화시키는 것으로 인해, 금속 표면상에 내포 풀러린을 직접 흡착시켜 단원자층막을 형성하고, 주사형 터널 현미경을 이용하여 각각의 분자를 직접관찰하는 것을 처음으로 성공했습니다. 더불어, 측정된 전자상태를 이론계산결과와 비교하고 구체적으로 해석하여, 내포된 리튬이 대부분 monovalent(一価)양이온의 상태에서 풀러린 내에 존재하는 것을 밝혔습니다. 또, 리튬이 이온으로 내포되어있는 것으로부터 전자이동 정도 등 디바이스 특성을 좌우하는 지표의 하나인 전자 수용성에 유용하다는 것과 인가하는 전압에 의한 전하를 제어할 수 있는 것을 알아냈습니다. 이러한 리튬 내포 풀러린의 상세한 전자상태의 해명은, 이것을 이용한 고기능 유기 전자 디바이스 실현의 기초가 됩니다.


그림 Li+@C60분자의 전자상태(빨간원이 리튬이온. 수치는 전하를 나타냄)

게재논문

【제 목】 Electronic structure of Li+@C60: Photoelectron spectroscopy of the Li+@C60 [PF6] salt and STM of the single Li+@C60 molecules on Cu(111) (Li+@C60의 전자상태: 주사형 전자 현미경 및 광전자분광에 의한 Li+@C60 [PF6]소금、Li+@C60의 해석)
【저자명】 Yoichi Yamada, Artem V. Kuklin, Sho Sato, Fumitaka Esaka, Naoto Sumi, Chunyang Zhang, Masahiro Sasaki, Eunsung Kwon, Yasuhiko Kasama, Pavel V. Avramov, Seiji Sakai
【게재지】 Carbon

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