Supramolecular Engineering of Terahertz Wave Generators with Polar Substituents
발표자
오중권 (아주대학교)
연구책임자
권오필 (아주대학교)
초록
내용
본 연구에서는 230 ×10-30esu의 매우 높은 제 1차 초분극도를 갖는 2-(4-(4-(hydroxymethyl)piperidin-1-yl)styryl)-1-methylquinolinium (PMQ) 양이온 발색단을 기반으로 새로운 유기 비선형 광학 결정을 설계하고 합성했다. Benzenesulfonate 음이온에 할로겐과 같은 극성 치환기를 도입한 결과 기존의 비극성 치환기를 가진 음이온으로 구성된 결정과는 달리 대각 분자 배열 지수의 최대값을 달성하였다. 극성 치환기는 결정 내에서 비극성 치환기와는 달리 추가적인 이차 결합을 형성함으로써 새로운 초분자 상호작용을 유도하며, 이들의 더 큰 van der Waals 부피는 더 밀집된 공간 채움 특성을 가능하게 해 포논 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 이러한 구조적 특성은 테라헤르츠 (THz) 파의 자기-흡수를 줄여 효율적인 THz 파 광원으로의 응용 가능성을 시사한다. 실제 THz 발생 실험에서 해당 결정은 2-3 THz 주파수 영역에서 낮은 흡수를 나타냈고, 기준 무기 반도체인 ZnTe에 비해 약 7배 높은 THz 전기장을 생성했다.