서울대학교 응용물리연구소

연구활동

[김경호박사/강호진학생/박영우교수] 중간적외선스펙트럼 영역에서 폴리아세틸렌의 초고속 순간 분광 특성 (Phys. Rev. Lett.)

2020-01-28l 조회수 841

트랜스 폴리아세틸렌 [t-(CH)x]은 2중 축퇴 기저상태를 갖고 있다. 수-슈리퍼-히거 하밀토니안을 써서 과학자들은 t-(CH)x에서의 주된 광여기 상태는 전하를 띈 고립파 (charged soliton)임을 예측하였지만 이것은 날카로운 논쟁으로 이어져왔다. 이 치열한 논쟁을 해결하기 위해 우리는 아주 깨끗한 t-(CH)x 박막 필름의 중간 적외선 영역 (0.1-1.5ev)에 대한 피코초 이하의 순간 광변조 분광학을 사용하였다. 우리는 많은 비축퇴 파이-공액 고분자들과 유사하게, t-(CH)x에서도 홀수-패리티의 싱글릿 엑시톤이 주로 생성됨을 보여준다. 이 엑시톤 전이는 0.38과 0.6eV의 두 광유도 흡수 (PA) 띠와, 이와 유사한 편광 기억을 갖고 있는 1.5eV 의 광발광 우리는 고분자 연속 에너지 띠 깊숙히 주입시킨 빛에 의해 전하를 띈 폴라론이 초고속으로 광발생됨을 발견하였는데 이것은 중간-적외선 영역의 또 다른 두 개의 광유도 흡수밴드와 이에 따른 광유도 적외선 진동 상태에 의한 것으로 분석된다.밴드로 분석 되어진다. 이 주된 엑시톤은 100펨토초 내에 내부 변환에 의해 1.4eV의 광유도 흡수 밴드의 짝수-패리티 (어두운) 싱글릿 엑시톤이 된다.

참여연구원 : 김경호, 강호진, 박영우
Journal : Phys. Rev. Lett. 124, 017401 - Published 8 January 2020
Link : https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.017401