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□ 논문제목: Direct Chemical Synthesis of Plasmonic Black Colloidal Gold Superparticles with Broadband Absorption Properties
□ 게재 학술지명: Nano letters
□ 주저자: 임 병 권
□ IF : 12.08
□ 논문소개
광대역 광 흡수체는 광 - 물질 상호 작용에 대한 이해와 표면 강화 분광기, 태양 에너지 변환, 광열 요법 및 새로운 광전자 장치의 제조를 비롯한 많은 응용 분야에서도 매우 중요하다. 이러한 광대역 빛 흡수 특성은 플라즈몬 금속 나노입자들의 자기 조립을 통해 유도 할 수 있다. 그 예로 금 나노입자들이 자기조립되어 형성된 초입자, hollow colloidosome 같은 경우 가시광 및 근적외선 영역에서 광대역 흡수를 보인다. 그러나 이러한 콜로이드 초입자 제조에 있어 나노입자 합성 후 이어지는 조립 공정을 필요로 하며, 이는 용매 또는 리간드 교환을 포함하는 다수의 단계를 필요로 하여 힘들고 시간 소모적이다.

본 논문은 금 전구체와 이원 용매를 사용하여 자기조립된 콜로이드 금 초입자를 합성하는 간단한 단일 단계 방법을 보고합니다. 본 방법은 형성된 금 나노입자와 용매 사이의 solvophobic interaction에 의한 나노입자의 자기조립을 기반으로 한다. 이 현상을 이용함으로써, 나노입자 자기조립을 유도하는 추가 공정을 필요로 하지 않고 매우 짧은 시간 내에 콜로이드 금 초입자를 생산할 수 있다. 합성된 금 초입자는 가시광 전 영역에 걸쳐 강한 흡수를 보이며 이 때문에 검은 색을 띈다. 또한, 용액 공정을 이용한 박막 제조가 가능하며, 제조된 초입자 박막은 400 nm 에서 2.5 μm 의 광범위한 파장에서 매우 낮은 투과율 및 반사되는 빛 없이 거의 완벽한 흡수율 (> 97.5 %) 을 나타냈다. 이러한 금 초입자의 광대역 흡수 특성을 이용하여 광대역 surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) 기판 재료로의 가능성 및 효율적인 photothermal 특성을 확인하였다.