동아대학교 신소재물리학과 서정화(사진) 교수의 논문이 최근 화학분야 세계 최고 권위지인 ‘JACS’(Journal of the American Chemical Society, impact factor: 10.667)에 실렸다.
논문 제목은 ‘좁은 밴드갭을 가지는 두 가지 양이온 공액성 고분자 전해질의 합성과 물성’(Synthesis and Properties of Two Cationic Narrow Band Gap Conjugated Polyelectrolytes)으로, 좁은 밴드 갭(Band gap)을 갖는 두 개의 양이온 공액성 고분자 전해질을 합성해 그 광학적ㆍ전기적 특성을 보고했다.
전자주게와 받게를 기본 골격으로 하는 이 신소재는 이온화되기 전의 중성 고분자와 비교했을 때 그들의 밴드 갭이 줄어들었음을 자외선 흡수 측정을 통해 관찰했으며, 자외선 광전자 분광학을 이용해 이들 신소재가 갖는 반대이온의 종류에 따라 그들의 전자구조가 결정될 수 있다는 사실도 발견했다.
보다 흥미로운 결과는 p-type 특성을 갖는 골격으로 이뤄진 이 신소재는 이온화를 통해 그 극성이 n-type으로 바뀌었으며, 특정한 반대이온을 가질 경우 그 박막상태에서 좋은 결정성을 갖게 돼 유기 트랜지스터 소자로서 응용이 가능하다는 점을 세계 최초로 밝혀냈다.
이번 연구는 기존의 공액성 고분자 전해질에서 트랜지스터 특성을 관찰하지 못했던 문제점을 신소재의 개발로 해결, 앞으로 신소재를 합성하는 데 있어 새로운 연구 분야를 개척했다는 평을 받았다.
한편 이번 연구는 서정화 신소재물리학과 교수와 미국 산타바바라 캘리포니아주립대학 화학과 바잔 교수가 공동으로, 한국연구재단 국제기관 간 MOU 지원사업인 ‘NRF 공동연구’(2011-0030885)의 지원을 받아 수행했다.
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