리서치 하이라이트

레이저 펄스를 이용한 화학 반응 제어

Nature 423, 6939

현대 화학분야의 주요 목표는 화학반응을 능동적으로 제어하는 것이다. 특정 반응 결과가 얻어질 수 있도록 하기 위한 분자 진동(molecular vibration)의 선택적 여기(selective excitation)는 일반적으로 다량의 분자를 레이저 펄스에 노출시킴으로써 얻어진다. 단일 분자 레벨에서 이와 같은 모드 선택성 화학(mode-selective chemistry)은 비탄성 터널링 전자(inelastic tunneling electron)를 주사 터널링 현미경(scanning tunneling microscope, STM)과 함께 주입함으로써 얻어진다. 이와 같은 ‘분자 수술(molecular surgery)’ 기술은 고체 표면 위에서 하나하나의 NH3 분자의 움직임을 조절하기 위해 사용되었으며, 특정 전류 및 에너지 상태에서 STM을 동시에 가동시키면 암모니아 분자가 표면을 따라 수평운동을 하거나 해리(desorption) 되었다. 이번 연구결과는 STM을 이용하여 선택된 배위결합에 진동 에너지를 집중시키는 것이 화학 반응의 경로를 결정하는 결합 분열(bond breaking)에 대한 정확한 조절을 가능하게 할 것으로 보인다.