나노 크기 희토류 칼코게나이드의 제조

○ 근년 다양한 기능성 재료가 요구되고 있다. 유기물과 무기물의 특징을 복합적으로 활용한 유기무기 하이브리드 재료나 분자구조 차원에서 유기 고분자재료에 각종의 무기원소를 조합한 하이브리드 재료가 전자재료를 필두로 다양한 분야로의 응용연구가 확산되고 있다. 그 중에 화합물 반도체는 정보화 사회를 지탱하는 중요한 기반 물질이며, 나노크기로 하면 광학물성(발광 특성, 광촉매 활성 등)을 나타낸다.   ○ 희토류인 유로퓸 이온은 3가(Eu(III)) 상태가 안정하다. 산소나 유황 등과 결정격자를 조합하면, Eu(II)에서 안정하게 화합물 반도체를 형성한다. 이 화합물을 총칭하여 「유로퓸 칼코게나이드」라고 하며, EuO, EuS, EuSe, EuTe 결정 및 금속이온을 도프한 화합물이 많이 보고되고 있다.   ○ 나노크기의 유로퓸 칼코게나이드 EuX에 대한 합성이나 광물성의 보고는 거의 없었다. 이는 EuX의 나노결정 합성이 어려웠기 때문이다. Hasegawa 등은 Eu(III) 이온과 유기 배위자로 구성되는 착체를 「원소 블록」으로 하고, 이것을 환원 반응하는 것으로 EuX 나노결정 합성에 처음으로 성공하였다. 이 방법을 나노결정 합성법 「Single Source Precursor(SSP)」이라하였다. ○ SSP 방법은 Eu(III) 착체를 완만한 조건으로 환원(광환원 및 열환원)하는 것으로 결정성장이 진행한다. 출발 원료인 Eu(III) 착체의 분자구조를 변화시키는 것으로 쉽게 EuO, EuS, EuSe 나노결정을 합성할 수 있었다. EuX 나노결정이 가시광선 아이솔레이터 재료로서 유망하다. 이 문헌은 희토류 칼코게나이드 나노결정 합성과 이들의 광자기 기능 및 근래 주목을 끌고 있는 집적화(배열 조직화)에 대해 소개하고 있다.   ○ 이 문헌은 신개념의 원소 블록(element-block)재료에 관한 것이다. 국내에서 이 분야는 연구가 거의 없는 상황이다. 원소 블록화에는 유기 화학, 무기화학 또는 유기-무기 하이브리드의 관점에서 재료 연구가 필요하다. 또한 이론계산에 의한 구조를 예측하고, 유기화학․고분자화학․무기화학 학자가 정밀한 분자설계를 하여야 한다. 국내에서도 원소 블록에 대한 연구가 진행도기를 기대한다.