나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 물리 연구소 산하 "베이징(北京) 응집물질 물리 국가 연구 센터" 소속 "선진 소재 및 구조 분석 실험실" 워이샤오쥔(魏小均), 류화핑(劉華平) 연구원 연구팀은 "일본 산업기술 종합 연구소" Hiromichi Kataura 수석 연구원 연구팀과 공동 연구를 실행하고 탄소 나노튜브 형광 양자 효율성 연구에서 혁신성과를 취득하여 이슈가 되고 있음.

연구팀은 "겔 크로마토그래피 분리 기술(Gel chromatographic separation technology)"에 기반 하여 다른 키랄 탄소 나노튜브 소재를 개발한 동시에 탄소 나노튜브 형광 스펙트럼 속의 광자 재흡수 효과에 대해 정량적인 해석을 실행하였음.

연구팀은 재흡수 효과에 대한 다른 키랄 탄소 나노튜브의 본질 특징 형광 양자 효율 관련 보정 작업을 실행하고 최초로 실험을 통해 탄소 나노튜브 형광 양자 효율과 에너지 밴드 구조 간의 의존 관계를 해석하는데 성공하였음.

연구팀은 관련 실험을 통해 다음과 같은 두 가지 분석 결과를 도출하였는데, 하나는 에너지 밴드 구조가 지배하는 광학 포논의 이완 과정은 탄소 나노튜브 형광 양자 효율을 결정하는 주요 팩터(Factor)가 되고 있다는 결과를 도출하였으며, 다른 하나는 유사 지름을 보유하고 있는 탄소 나노튜브는 키랄과 에너지 밴드 구조의 차이가 존재함에 따라 형광 양자 효율 면에서의 수량 등급 차이를 발생시키게 된다는 결과를 도출하였음.

연구팀은 이번 연구를 통해 "어떻게 하면 형광 스펙트럼 탄소 나노튜브 형광 양자 효율, 각종 키랄 탄소 나노튜브 함유량 분포 등에 대한 정략적 표면 특징 분석을 실행할 것인가"라는 보틀넥 문제 해결을 위한 과학적 수단을 제공하였으며, 향후 본질 특징을 보유하고 있는 우수한 광전자 특성의 단일적인 키랄 탄소 나노뷰트를 선정하여 고성능 광전자 디바이스, 바이오 이미징, 분자 탐사 측정 등 분야에서의 응용을 추진할 수 있는 과학적 기반을 구축하였음.

본 연구 성과는 ‘Nano Letters’ ("Photoluminescence Quantum Yield of Single-Wall Carbon Nanotubes Corrected for the Photon Reabsorption Effect")지에 게재됨.