Research
초고속 분광학 연구실에서는 (i) 첨단 초고속 분광학과 (ii) 양자 계산을 이용하여, (iii)-(v) 광활성 소재가 빛을 흡수한 후 일어나는 현상을 탐구합니다. 연구 경험을 통해 광활성 소재, 분광 분석, 양자 계산에 대한 전문성을 키울 수 있습니다.
We aim to explore (iii)-(v) the events following the absorption of photoactive materials using (i) state-of-the-art ultrafast spectroscopic techniques and (ii) quantum chemical calculations. Through the experience, you can enhance your expertise in photoactive materials, spectroscopic analysis, and quantum chemical calculations.
Techniques
(i) 초고속 분광학
(i) Ultrafast Spectroscopy
저희 연구실에서는 초고속 분광학 실험을 위한 광원과 분광학 장치를 제작하고 있습니다. 펨토초 레이저 광원의 파장을 조절하는 OPA를 구축하며 시간에 따른 흡수 (TA) 및 형광 (fluorescence upconversion)을 측정하는 장치를 제작하고 있습니다.
Our lab utilizes light sources from a femtosecond pulse laser and a home-built OPA. We also develop advanced optical spectroscopic techniques, including TA and fluorescence upconversion.
References
양자 계산은 분광학 데이터를 해석하는 데 중요한 도구입니다. 저희 연구실에서는 직접 들뜬 상태 DFT 계산과 QM/MM MD 시뮬레이션을 수행하여 분광학 데이터를 해석하고자 합니다.
Quantum chemical calculations are essential for extracting information from spectroscopic data. We conduct not only simple excited-state calculations using DFT but also complex QM/MM MD simulations.
References
(ii) 양자 계산
(ii) Quantum Chemical Calculations
Research Interests
(iii) 작은 분자들
(iii) Small molecules
광화학 반응은 주로 초고속(펨토초~나노초) 시간 영역에서 발생하며, 그 반응 메커니즘을 관찰하는 것은 쉽지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 광화학 반응은 화학 반응의 범위를 확장할 수 있습니다. 저희 연구실에서는 작은 분자의 광화학 반응을 관찰하고 계산하여 메커니즘을 규명함으로써, 새로운 광화학 반응을 설계하는 데 도움을 주고자 합니다.
Photochemical reactions occur on femtosecond to nanosecond time scales, making them difficult to observe. However, they can expand the scope of chemical reactions. We investigate the photochemical reactions of small molecules to elucidate their mechanisms and aid in the design of new photochemical reactions.
References
ChemPhotoChem 2021, 5 (3), 245.
광화학 반응과 광활성 소재를 활용하면 태양 전지 및 OLED와 같은 소자를 제작할 수 있습니다. 차세대 태양 전지와 OLED 소재 연구는 이러한 소재들의 광활성 메커니즘과 깊은 연관이 있습니다. 우리는 이들의 메커니즘을 이해함으로써 차세대 에너지 소재 개발을 촉진하고자 합니다.
Representative applications of photoactive materials include solar cells and OLEDs. Research on materials for next-generation solar cells and OLEDs is closely related to understanding their photoactive mechanisms. We aim to understand these mechanisms and contribute to the development of next-generation energy materials.
References
J. Chem. Phys. 2022, 157 (18), 184701.
(iv) 광전자 소재 (에너지 소재)
(iv) Optoelectronic Materials
(v) 폴라리톤 광화학
(v) Polariton Photochemistry
광활성 물질을 좁은 공진 공간 (cavity)에 가두면 물질과 공간 사이의 상호작용으로 인해 폴라리톤 (polariton)이라고 하는 새로운 상태가 형성됩니다. 우리는 이러한 현상을 관찰하고, 폴라리톤 상태의 물질이 가질 수 있는 새로운 광화학 반응의 가능성을 탐색하고자 합니다.
A polariton is a coupled state between a microcavity and photoactive materials. It has unique properties distinct from thos of the original materials. We aim to observe these properties and investigate the underlying mechanisms.
References
J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10 (18), 5519.