이과대학 화학과 김동호 명예특임교수 연구팀이 자기-시간 분해 분광법(Time-Resolved Magneto-Spectroscopy)을 활용해 단일항 분열 과정에서의 다중 엑시톤 동역학 메커니즘을 밝혔다.

유기 반도체 물질에서 발현되는 엑시톤은 전자와 정공의 스핀 상태에 따라 단일항(Singlet) 엑시톤과 삼중항(Triplet) 엑시톤으로 구분한다. 단일항 분열 현상은 물질이 빛을 흡수해 형 성한 초기의 단일항 엑시톤이 두 개의 삼중항 엑시톤으로 분열하는 것을 말하며, 이는 제한 된 유기 반도체 물질에서만 관측된다.

김동호 명예특임교수는 “분자 간 상호 작용과 다중 엑시톤의 특성을 체계적으로 밝혀 스핀 과 관련한 단일항 분열 과정의 메커니즘을 이해하는데 크게 기여했다.”며 연구 의의를 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 세계적인 종합화학 분야 권위 학술지 ‘미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, IF 15.0)’ 4월 호에 게재됐으며, 코넬대학교 김준오 박사가 제 1저자, 콜롬비아대학교 홍용석 박사, 우리 대학교 김우재 교수가 공동 저자로 참여했다.

* 논문명: Elucidating Singlet-Fission-Born Multiexciton Dynamics via Molecular Engineering: A Dilution Principle Extended to Quintet Triplet Pair