분자 와이어에서의 장거리 전하 수송
(J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 32206−32221. IF : 14.5)
이 Perspective에서는, 기존에 짧은 거리에서만 가능했던 전하 수송이 수 나노미터에서 수십 나노미터까지 확장될 수 있는 장거리 전하 수송의 가능성을 탐구하였다. 일반적으로 단거리 전하 수송은 주로 터널링 메커니즘을 따르며, 분자의 길이에 따라 지수적으로 감소한다. 반면 장거리 전하 수송은 공명 터널링과 비공명 홉핑이라는 메커니즘에 의해 특정 화학 구조에서 전하가 거리와 관계없이 효율적으로 이동할 수 있음을 설명하였다. 이러한 전하 수송 메커니즘의 특성과 차이를 정리함으로써 장거리 전하 수송의 정의와 함께 단거리 전하 수송과의 명확한 구분 기준을 제시하였다. 또한, 장거리 전하 수송을 유도할 수 있는 화학적 설계 전략의 중요성을 강조하며, 이를 검증하기 위한 실험 방법을 제안하였다. 특히, 전하 수송 메커니즘이 분자의 길이와 온도에 따라 어떻게 변화하는지를 분석하고 이를 바탕으로 효과적인 분자 설계를 위한 방향을 제안하였다. 이를 통해 본 Perspective는 효율적인 장거리 전하 수송을 실현할 수 있는 분자 설계의 방향성을 제시하고 향후 연구에서 해결해야 할 과제들과 발전 방향을 논의하였다.
