넓은 색영역에서 동적으로 조정 가능한 다색 발광 0차원 Cs3LnCl6 (Ln: 유로퓸 및 터븀) 나노 입자

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 단일 구성 요소에서 동적으로 조정 가능한 다색 발광을 하는 0차원(0-D) 염화 세슘 유로퓸(Cs3EuCl6) 및 염화 세슘 터븀(Cs3TbCl6) 나노 입자(NCs)를 제시한다. 매우 균일한 콜로이달 Cs3EuCl6 및 Cs3TbCl6 나노 입자는 heating-up실험 방법을 통해 합성하였다. Cs3EuCl6 및 Cs3TbCl6나노 입자는 여기 파장 의존적 다색 발광 특성이 관찰되었다. 330–400nm의 여기 파장대에서 다음의 나노 입자들은 파란색 광발광(PL)을 보인다. 330nm보다 짧은 파장에서는, 3가 유로퓸(Eu3+)과 터븀(Tb3+) 이온의 f 궤도에서 발생하는 원자 방출로 인해 Cs3EuCl6와 Cs3TbCl6에서 특징적인 적색 및 녹색 발광이 각각 관찰된다. Cs3EuCl6 및 Cs3TbCl6 나노 입자는 광대역 여기 스펙트럼과 향상된 흡수 특성을 보인다. 특히, Cs3EuCl6 나노 입자의 파란색과 빨간색 PL은 매우 좁은 반치폭을 가지며, 두 스펙트럼 사이에 중복은 가지지 않는다. 이러한 나노 입자 다색 발광 기원을 더 깊이 이해하기 위해 시간 분해 및 온도 의존적 PL 측정과 같은 광물리적 분석을 추가적으로 진행하였다. 마지막으로, 높은 수준의 보안을 위한 위조 방지 잉크로서 Cs3EuCl6 및 Cs3TbCl6나노 입자의 잠재적 응용성이 입증되었다. 광대역 여기에 따른 향상된 흡수 특성과 넓은 색역에서 동적으로 색 조정 가능하다는 점을 고려했을 때, Cs3EuCl6 및 Cs3TbCl6나노 입자는 다양한 새로운 애플리케이션을 위한 다색 발광 나노 입자 이미터로서 큰 잠재력을 가지고 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study demonstrates dynamically tunable multicolor emissions from a single component, zero-dimensional (0-D) cesium europium chloride (Cs3EuCl6) and cesium terbium chloride (Cs3TbCl6) nanocrystals (NCs). Highly uniform colloidal Cs3EuCl6 and Cs3TbCl6 NCs are synthesized via the heating-up method. Excitation-wavelength-dependent multicolor emissions from Cs3EuCl6 and Cs3TbCl6 NCs are observed. Under excitation of 330–400 nm, both NCs exhibit blue photoluminescence (PL). Under wavelengths shorter than 330 nm, characteristic red and green emissions are observed from Cs3EuCl6 and Cs3TbCl6, respectively, owing to the atomic emissions from the f-orbitals in trivalent europium (Eu3+) and terbium (Tb3+) ions. Cs3EuCl6 and Cs3TbCl6 NCs exhibit broadband excitation spectra and enhanced absorption properties. Particularly, Cs3EuCl6 NCs exhibit a very narrow full-width at half-maximum in both blue and red PL and no overlap between the two spectra. The photophysical properties of these NCs are further investigated to understand the multicolor PL origins by time-resolved and temperature-dependent PL measurements. Finally, the potential applications of Cs3EuCl6 and Cs3TbCl6 NCs as anti-counterfeiting inks for high-level security are demonstrated. Given their broadband excitation with enhanced absorption properties and dynamically tunable colors with a wide color gamut, Cs3EuCl6 and Cs3TbCl6 NCs have great potential as novel multicolor NC emitters for many emerging applications.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 제 2 장 실 험 5
• 2.1 나노 입자 합성 물질 5
• 2.2 Cs3EuCl6 나노 입자의 합성 5
• 2.3 Cs3TbCl6 나노 입자의 합성 6
• 2.4 물질 특성 분석 6
• 제 3 장 결과 및 고찰 8
• 3.1 Cs3EuCl6 및 Cs3TbCl6 나노 입자의 물질 특성 분석 8
• 3.2 Cs3EuCl6 나노 입자의 발광 특성 20
• 3.3 Cs3TbCl6 나노 입자의 발광 특성 33
• 3.3 다색 발광 나노 입자의 응용 44
• 제 4 장 결론 48
• 참고문헌 50
• 국문초록 55
• ABSTRACT 57