나노기술 및 정책 정보

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이화학연구소(RIKEN) 개척연구본부 Kim표면계면과학실험실 등의 국제 공동 연구그룹이 ‘국재(局在) 표면 플라즈몬 공명 현상’에 의해 나노미터 크기 영역에 국재된 빛으로 인하여, 은 표면에 강하게 흡착된 산소 분자가 분해되는 모습을 1분자 수준에서 관찰하고 그 반응 메커니즘을 규명하는 데 성공함. 나노미터 크기의 금속에 빛을 쬐면 플라즈몬 공명 현상이 일어나 빛을 금속 표면 근방의 나노 영역에 집광 할 수 있음. 이 플라즈몬에 의한 ‘나노의 빛’은 고효율로 빛을 이용하게 할 것으로 기대되고 있음. 연구진은 주사터널현미경(STM)을 이용하여 플라즈몬의 ‘나노의 빛’이 일으키는 산소 분자 분해 반응을 1분자 수준에서 직접 관측하는 데 성공함. 또한 단일 분자 수준의 반응 정량 분석 및 이론 계산에 의해 반응 메커니즘을 해명하고, 플라즈몬에 의해 생성 된 정공(正孔)이 화학 반응에 기여 하는 것을 단일 분자 수준의 관측을 통해 최초로 밝혀냄. 본 연구 성과는 플라즈몬을 일으키는 화학 반응을 설계하고 제어하는 지침이 됨으로서 향후 새로운 광촉매 개발에 기여할 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Angewandte Chemie International Edition’ (Single-molecule study of a plasmon-induced reaction for a strongly chemisorbed molecule) 온라인 판에 게재됨.