장거리 전하 전달을 가능하게 하는 분자 와이어에서의 지벡 효과
(J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 4922–4929, IF : 14.5)
전통적인 전기적 특성 분석만으로는 터널링과 열적 호핑 메커니즘을 구분하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구에서는, 2가 루테늄 복합체 기반의 분자 필름에서 지벡 계수의 길이 의존성을 분석하여 장거리 전하 전달이 어떤 메커니즘으로 이루어지는지 조사했다. oligo(Ru(tpy)2) 분자 필름을 제작하고 EGaIn으로 분석했을 때, 최대 1027μV/K의 높은 지벡 계수를 기록했다. 또한 기존의 Ru-alkynyl 복합체 기반 분자 와이어보다 향상된 열전 성능을 보였다. 전이 전압 분광법과 란다우어-뷔티커 탐침 기법으로 oligo(Ru(tpy)2) 필름이 10nm 이상의 두께에서도 열적 호핑이 아닌 준공명 결맞음 터널링에 의해 지배된다는 점을 확인할 수 있었다. 이를 통해 장거리 전하 전달을 가능하게 하는 핵심 메커니즘으로 준공명 결맞음 터널링임을 제시할 수 있었다. 장거리 전하 전달에 대한 이해를 향상시킬 수 있었고 효율적인 전자 및 열전 소재 개발의 기반을 제시할 수 있었다.