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● 이화학연구소(RIKEN) 개척연구본부 표면계면과학실험실 등의 연구팀이 탄소 재료의 전자 및 광학 특성을 지배하는 π골격을‘표면 커플링 반응’에 의해 생성, 단일 화학 결합 수준에서의 화학적 식별 및 결합을 제어하는 데 성공함.

● 연구진은 기판 표면에 말단 알킨 분자를 증착하여 가열함으로써 π골격을 표면 합성하고, 주사형터널현미경(STM), 주사터널분광(STS), 첨단증강라만산란(TERS) 기술을 결합함으로써, 서브 분자 스케일에서의 형상 평가뿐만 아니라 단일 화학 결합 수준에서 탄소 골격의 전자 상태 및 국소 진동 모드를 검출하는 데 성공함. 기존의 STM 관찰만으로는 판별할 수 없었던 미지의 탄소 골격을 규명함.

● 본 방법은 단일 화학 결합의 분광 정보에 기반한 화학적 감도를 가지며, 탄소 골격의 결합 차수를 결정하는 방법으로, 단일 화학 결합 수준에서의 화학적 식별에 의거, STM의 탐침에서부터 타깃 분자로 전압 펄스를 인가하여 결합을 제어함으로써 탈수소화가 일어나는 것을 밝힘

● 본 연구 성과는 표면 합성에 의해 새로운 탄소 골격을 원자 수준의 정밀도로 생성하는 기술과 이에 수반되는 새로운 탄소 재료의 개발에 기여할 것으로 기대

※ Journal of the American Chemical Society 게재,  "Chemical identification and bond control of π-skeletons in a coupling reaction"