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| 양방향 전하 이동의 직접적인 관측.(사진제공=한국연구재단) |
한국연구재단은 장재원 부경대학교 교수 연구팀이 나노선의 금속-반도체 경계면에 빛을 쬈을 때 발생하는 전자가 양방향으로 이동하는 과정을 직접 관측, 나노구조 금속-반도체 경계면에서의 광촉매 및 광전기의 원리를 규명했다고 26일 밝혔다.
이번 연구는 나노입자를 폴리피롤 반도체 나노선에 흡착, 그 경계면에 빛을 쬈을 때 전자가 양방향으로 이동하는 것을 주사탐침현미경 기법으로 직접 관측했다.
전자가 은 나노입자에서 폴리피롤 나노선 방향으로 이동한 것은 LSPR(국소적 표면 플라즈몬 공명 현상) 현상이다.
또 동시에 전자가 폴리피롤 나노선에서 은 나노입자 방향으로 이동한 것은 은과 폴리피롤의 일함수 차이로 인해 에너지밴드가 아래쪽으로 휘기 때문이다.
장 교수는 "이 연구는 금속-반도체 나노선의 반도체 밴드구조에 의존한 LSPR상태에서 전자의 이동 방향 메커니즘을 밝힌 것"이라며 "이 원리를 바탕으로 반도체 나노선의 성능을 향상시키고 고효율 광촉매 개발이 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구지원사업, 국제화기반조성사업의 지원으로 수행, 국제학술지 나노 레터스(Nano Letters)에 지난 11월 15일자로 게재된 바 있다.
