Products

home>products>¹Ì±¹ nanoComposix Á¦Ç°>ÇöóÁî¸ð´Ð ³ª³ëÀÔÀÚ(Plasmonic Nanoparticles)



ÇöóÁî¸ð´Ð ³ª³ëÀÔÀÚµéÀº (ÀϹÝÀûÀ¸·Î 10-150 nm Á÷°æÀÇ ±Ý ¹× Àº ÀÔÀÚµé) ³ôÀº È¿À²ÀÇ ±¤ Èí¼ö ¹× ±¤ºÐ»êÀ» °¡Áö´Â ±Ý¼Ó³ª³ë ÀÔÀÚµéÀÌ´Ù. ÀÔÀÚ Å©±â, ÇüÅÂ, Ç¥¸é ÄÚÆõîÀ» ¹Ù²ãÁÖ¸é ÀüÀڱ⽺ÆåÆ®·³(electromagnetic spectrum)ÀÇ °¡½Ã±¤¼±¿¡¼­ ±ÙÀû¿Ü¼± ¿µ¿ª¿¡ À̸£±â±îÁö ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ »ö(color)À» Á¶ÀýÇÒ¼ö ÀÖ´Ù.

±¸Çü ±Ý³ª³ë ÀÔÀÚµéÀÇ ¿ë¾×Àº ½ºÆåÆ®·³ÀÇ ³ì»ö(green)¿µ¿ª¿¡¼­ °­ÇÑ ºÐ»ê°ú Èí¼ö°¡ ÀϾ±â ¶§¹®¿¡ »ö»óÀÌ ·çºñ »¡°­(Ruby Red) ÀÌ´Ù. Àº³ª³ë ÀÔÀÚµéÀÇ ¿ë¾×Àº ½ºÆåÆ®·³ÀÇ ÆĶû(blue) ¿µ¿ª¿¡¼­ ÇöóÁî¸ð´Ð °ø¸íÀÌ ÀϾ±â ¶§¹®¿¡ ³ë¶õ»ö(Yellow) À¸·Î º¸ÀδÙ.(»¡°­(Red) ¹× ³ì»ö(Green) ±¤ ¿µÇâÀ» ¹ÞÁö ¾Ê´Â´Ù).

±Ý ¹× Àº ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ °íÀ¯ÀÇ ºÐ±¤ÇÐÀû ¹ÝÀÀÀÇ ÀÌÀ¯´Â ºûÀÇ ºñÆÄÀå(specific wavelength)ÀÌ Ç¥¸éÇöóÁî¸ó°ø¸í(SPR)À¸·Î ¾Ë·ÁÁø ±Ý¼ÓÀÇ À¯µµÀüÀÚµéÀÇ Áý´ÜÀûÀ¸·Î Áøµ¿À» ÀϾ°Ô Çϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ °ø¸íÀÌ ¿©±â(Exited)Çϸé, °ø¸íÇÏÁö ¾Ê´Â °°ÀºÅ©±âÀÇ ÀÔÀڵ麸´Ù Èí¼ö ¹× ºÐ»ê¼¼±â(Intensities)°¡ ÃÖ´ë 40¹è¿¡ À̸¦¼ö ÀÖ´Ù.
ÇöóÁî¸ð´Ð ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ ±¤ÇÐÀûƯ¼ºÀÇ ¹à±â ¹× Á¶Àý¼º(tunabilities)Àº ºÐÀÚ°ËÃâ(molecular detection), ¼Ö¶ó ¿¡³ÊÁö ¹°Áú, ±×¸®°í ¾Ï¹ß°ß ¹× Ä¡·áµîÀÇ ´Ù¾çÇÑ ºÐ¾ß¿¡ÀÇ Àû¿ë¼ºÀ» ¾ÆÁÖ ³ô°Ô ¸¸µç´Ù.

[ÇöóÁî¸ð´Ð Çؼ³(Plasmonics Tutorial)]

±Í±Ý¼Ó ³ª³ëÀÔÀÚµéÀº ´Ù¸¥Á¾·ùÀÇ ¹°Áú¿¡¼­´Â º¸¿©ÁöÁö¾Ê´Â Ưº°ÇÑ ±¤ÇÐÀû Ư¼ºÀ» °¡Á®¿À´Â Ç¥¸é ÇöóÁî¸ó(³ª³ëÀÔÀÚ Ç¥¸é¿¡¼­ÀÇ À¯µµÀüÀÚÀÇ Áøµ¿)À» È®½ÇÈ÷ º¸¿©ÁØ´Ù. ±× È¿°úÀÇ ±âº»Àº ±Ý¼Ó³ª³ëÀÔÀÚ¿¡¼­ÀÇ ÀÚÀ¯ÀüÀÚÀÇ ÇöóÁî¸ó°ø¸íÀ̸ç, ºÐ±ØÀ²(polarizability)À» ¿¬±¸ÇϹǷμ­ ÀÌÇصɼö ÀÖ´Ù.(±Ý¼Ó³ª³ëÀÔÀÚ Ç¥¸éÀÇ À¯µµÀüÀÚ, ÀüÇϺÐÆ÷ ¹× ºÎºÐ ½Ö±ØÀÚ ÇüÅÂÀÇ ¿µÇâµî ÀüÇϸ¦ °¡Áö°íÇÏ¸é ½±´Ù).
±¸Çü ³ª³ëÀÔÀڵ鿡¼­ , ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ ÁØ-Á¤ÀûºÐ±ØÀ²(quasi-static polarizability)Àº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ÁÖ¾îÁø´Ù.


¿©±â¼­ ¥å1 Àº ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ ÆÄÀåÁ¾¼ÓÀ¯ÀüÇÔ¼ö(wavelength dependent dielectric function)ÀÌ°í ¥å2´Â ÆÄÀå°ú´Â »ó°ü¾ø´Â °ÅÀÇ ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô À¯ÁöµÇ´Â Áß°£Ã¼(medium)ÀÇ À¯ÀüÇÔ¼ö(dielectric function) ÀÌ´Ù.
Á¶°Ç Re{ ¥å 1 } = -2 ¥å 2 ÀÌ ¸¸Á·ÇÑ´Ù¸é, ±× ÀÔÀÚµéÀº ±×°ªÀÇ ÆÄÀå¿¡¼­ Èí¼ö ¹×(ȤÀº) ºÐ»êÀÇ °­·ÂÇÑ Áõ°¡¸¦ °¡Á®¿À´Â °ø¸íÀ» ÇϰԵȴÙ. °ø¸íÁ¶°ÇÀº ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ ÆÄÀåÁ¾¼ÓÀ¯ÀüÇÔ¼ö(wavelength dependent dielectric function)»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó Áß°£Ã¼(medium)ÀÇ À¯ÀüÇÔ¼ö¿¡µµ ÀÇÁ¸ÇÑ´Ù. µû¶ó¼­, ³ª³ëÀÔÀÚÀÇ ±¤Æ¯¼ºÀº ¹°ÁúÀÇ ±¸¼º, Å©±â, ¹× ÀÔÀÚµéÀ» ÇÔÀ¯ÇÏ°íÀÖ´Â Áß°£Ã¼µî¿¡ ¾ÆÁÖ ¸¹ÀÌ ÀÇÁ¸ÇÑ´Ù.

³ª³ë ÀÔÀÚ ÇöóÁî¸ó °ø¸íÀÇ ¸ð¾ç ¹× ÃÖ´ë°ø¸í ÆÄÀå ¸ðµÎ´Â ºÎºÐ ±¼ÀýÀ²(Local refractive index)¿¡ ÀÇÇØ ¿µÇâÀ» ¹Þ´Â´Ù. ÀÔÀÚµéÀÌ ¹°¿¡ÀÖÀ»¶§(n=1.33), 80nm Àº ÀÔÀÚÀÇ ÃÖ´ë°ø¸íÀº Mie ÀÌ·Ð(Mie Theory)¿¡ ÀÇÇØ ~445nm ·Î ¿¹»óµÈ´Ù. °ø±â¿¡¼­(n=1.00) ÇöóÁî¸ó °ø¸íÀÇ ÃÖ´ëÆÄÀåÀº ~380nm, 65nm ÀÇ Ã»»öÀ̵¿(Blue-shift)·Î ¿¹»ó µÈ´Ù. ±×·¯³ª , ¸¸¾à¿¡ ÀºÀÔÀÚ°¡ ¹°°ú ¶È°°Àº ±¼ÀýÀ²À» °¡Áö´Â ¹°ÁúÀÇ ½©·Î ÄÚÆÃÀÌ µÈ´Ù¸é, ±× ÃÖ´ë ÇöóÁî¸ó ÆÄÀåÀº ~445nm ·Î º¹±¸µÉ °ÍÀÌ´Ù. ½©ÀÇ µÎ²²¸¦ Á¶ÀýÇÔÀ¸·Î, ÄÚÆÃµÈ ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ ÃÖ´ë °ø¸íÀÌ ÀÌ·¯ÇÑ µÎ °³ÀÇ ¸»´Ü°ª(380nm~445nm)ÀÇ »çÀÌ¿¡¼­ ¾î¶²ÆÄÀåÀ¸·Îµµ Á¶ÀýµÇ¾î Áú¼ö ÀÖ´Ù. ´Ù¸¥ ÀÔÀÚ Å©±â, ±¸¼º ¹× ±¼Àý·üµé¿¡¼­µµ ÀÌ·¯ÇÑ È¿°ú¸¦ °üÂûÇÏ·Á¸é, ´ç»çÀÇ ¿Â¶óÀÎ Mie ÀÌ·Ð ½Ã¹°·¹ÀÌÅÍ(Online Mie Theory Simulator-OMTS)¸¦ º¸¸é ±Ý ¹× Àº³ª³ë ÀÔÀÚµéÀÇ ÀÌ·ÐÀûÀÎ ±¤ÇÐ ¹ÝÀÀÀ» °è»êÇÏ°í º¼¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù.
³ª³ë ÀÔÀÚµéÀÇ ±¤ÇÐÀû Ư¼ºµéÀº ´Ù¸¥ ÇöóÁî¸ð´Ð ¹°ÁúµéÀÌ ±ÙÁ¢ÇØ ÀÖÀ¸¸é ¾ÆÁÖ ¹Î°¨ÇÏ´Ù. µÎ °³ ȤÀº ±×ÀÌ»óÀÇ Çö󽺸ð´Ð ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÌ °¡±îÀÌ¿¡ ÀÖÀ¸¸é(ÀÔÀÚ ÇϳªÀÇ Á÷°æÀ̳ª ±×Á÷°æº¸´Ù ´õÀÛÀº Àý´Ü ºÐ¸®(edge-to-edge separations)¸¦ °¡Áø), ±×µéÀÇ Ç¥¸é Çö󽺸ð´Ð °áÇÕµéÀº °¢°¢ÀÇ ÀÔÀÚµéÀÇ À¯µµÀüÀڷμ­ ÁýÇÕÀûÀ¸·Î Áøµ¿ÇÑ´Ù. ÀÌ È¿°ú´Â ºÐÀÚ ±Ëµµ ÀÌ·Ð(Molecular orbital theory)¿Í ºñ½ÁÇؼ­, °áÇÕµÈÀÔÀÚµéÀÇ Çö󽺸ó °ø¸í ÆÄÀåÀÌ ´õ ±äÆÄÀå(´õ ³·Àº ¿¡³ÊÁö)À¸·Î »¡°­-À̵¿(Red Shift)À» Çϱ⠶§¹®¿¡ ,±× ÇöóÁî¸ó °áÇÕ¿¡¼­ Áøµ¿ÇÏ´Â ÀüÀÚ°¡ ³·Àº ¿¡³ÊÁö »óÅ¿¡ ÀÖ´Ù°í ÃßÁ¤µÇ´Â °á°ú¸¦ º¸ÀδÙ. ÀÌ·¯ÇÑ °áÇÕÈ¿°ú´Â ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÌ ÀÀÁýµÇ°í ¶ÇÇÑ ¸¹Àº ´Ù¸¥ ÇüÅÂÀÇ Çö󽺸ð´Ð ³ª³ëÀÔÀÚ ¼¾¼­µéÀ» ÁÖ±¸¼º ¿ä¼Ò·Î ÇÒ¶§ ÀÌ·¯ÇÑ °áÇÕÈ¿°ú´Â Çö󽺸ð´Ð ³ª³ëÀÔÀÚ ¿ë¾×µéÀÇ º¸À̴»ö»óÀÇ ±ØÀûÀÎ º¯È­¿¡ ´ëÇÑ ¿øÀÎ ÀÌ´Ù.

[ÇöóÁî¸ð´Ð ³ª³ëÀÔÀÚÀÇ ±¤Æ¯¼º ¸ðµ¨¸µ(Plasmonic Nanoparticle Optical Properties)]
¡Ý Mie ÀÌ·Ð(Mie Theory)
Mie ÀÌ·ÐÀº ½ÇÁúÀûÀ¸·Î ÀÌ·ÐÀÌ ¾Æ´Ï°í, Â÷¶ó¸® ±¸Çü ÀÔÀÚ¿¡ ÀÇÇÑ ºûÀÇ ºÐ»ê¿¡ ´ëÇÑ ¸Æ½ºÀ£ ¹æÁ¤½Ä(Maxwell's equations) ÀÇ ºÐ¼®ÀûÀÎ ÇعýÀÌ´Ù. Mie ÀÌ·ÐÀº ¾î¶² ÆÄÀåÀÇ ºû¿¡¼­ ¾î¶² Á÷°æÀ» °¡Áø ±¸Çü ÀÔÀÚµé·Î ºÎÅÍÀÇ ºÐ»êÀ» °è»êÇϴµ¥ »ç¿ëµÉ¼ö ÀÖ´Ù. °íÀüÀûÀÎ Mie ÀÌ·ÐÀº ±× ±¸Çü ÀÔÀÚ°¡ ´ÜÀϹ°Áú·Î ÀÌ·ç¾îÁ³´Ù°í ÃßÁ¤À» ÇÑ ¹Ý¸é¿¡, Á»´õ ÃÖ±Ù¿¡´Â, ÃþÀ» ÀÌ·é ±¸ÇüÀÔÀÚµé·ÎºÎÅÍÀÇ ºûÀÇ ºÐ»êÀ» Ç®±âÀ§ÇØ Àû¿ëµÇ¾ú´Ù.
nanoComposix¿¡¼­, ¿ì¸®´Â ±Ý¼Ó, ¹× ³ª³ëÀÔÀÚ À¯Àüü ¿Í ¸¶ÀÌÅ©·Î ÀÔÀÚ À¯Àüü·Î ºÎÅÍÀÇ ¼Ò¸ê, Èí¼ö,ºÐ»êÀ» °è»êÇϱâÀ§ÇÑ ¸ÂÃãÀÇ Mie ÀÌ·Ð ÄÚµå(Custom Mie theory Code)¸¦ ÁýÇÊÇÏ¿´´Ù.
¡Ý ÀÌ»ê ½Ö±ØÀÚ ±Ù»ç¹ý(Discrete Dipole Approximation)
Mie ÀÌ·ÐÀº ´ÜÁö ±¸ÇüÀÔÀÚµé·ÎºÎÅÍÀÇ ºûÀÇ ºÐ»êÀ» °è»êÇϴµ¥ »ç¿ëµÉ¼ö ÀÖ°í, ±¸ÇüÀÌ ¾È´Ñ ÀÔÀÚµéÀÇ ºûÀÇ ºÐ»êÀ» °è»êÇϱâÀ§Çؼ­ ´Ù¸¥ ÀÌ·ÐÀÌ ÇÊ¿äÇÏ´Ù.
¸Æ½ºÀ£ ¹æÁ¤½ÄÀ¸·ÎÀÇ ºÐ¼®Àû ÇعýÀº ¸ðµç ÇüÅÂÀÇ °è»ê¿¡ »ç¿ëµÉ ¼ö ¾ø°í, ÀÌ»ê ½Ö±ØÀÚ ±Ù»ç¹ý(Discrete Dipole Approximation)°ú °°Àº ´ëü¹æ¹ýÀ¸·Î ´Ù¸¥ ÀÔÀÚÇüÅÂÀÇ ¼Ò¸ê, Èí¼ö, ºÐ»êÀ» °è»êÇϴµ¥ »ç¿ëµÈ´Ù.
ÀÌ»ê ½Ö±ØÀÚ ±Ù»ç¹ý¿¡¼­´Â, ÀÔÀÚµéÀ» °è»ê À¯Ã¼ ¿ªÇÐÀÇ ÀÌÂ÷¿ø °ÝÀÚ(2-D grid) ³ª ¸Þ½¬·Î ¸¸µé¾î »ç¿ëÇϴ°Ͱú ºñ½ÁÇÑ ¹æ¹ýÀ¸·Î ±Ø¼ºÈ­ÇÒ¼ö ÀÖ´Â ÀÔ¹æüÀÇ ¹­À½À¸·Î ¼¼ºÐÇÒ(subdivided) ÇÑ´Ù. °¢°¢ÀÇ ÀÔ¹æüÀÇ Á߽ɿ¡¼­ µÎ °³ÀÇ ÀԻ籤 À¸·ÎÀÇ ´ÜÀÏ ½Ö±Ø ¹× °¢°¢ÀÇ ´Ù¸¥ ÀÔ¹æüµé·ÎºÎÅÍ ºÐ»êµÈ ºûÀÇ ¹ÝÀÀÀ» °è»êÇϴ°Ϳ¡ ÀÇÇØ ºû¿¡´ëÇÑ ¹ÝÀÀÀ» °è»êÇÑ´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ ¹Ýº¹ÀûÀÎ °úÁ¤Àº ³ª³ëÀÔÀÚµéÀÇ ÇüÅ ¹× Å©±â ±×¸®°í ÀÔ¹æü °ÝÀÚ(Cubic grid)ÀÇ Å©±â¿¡ µû¶ó ²Ï ¸¹Àº °è»ê½Ã°£ÀÌ ÇÊ¿äÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
¡Ý ¿Ö ¸ðµ¨¸µÀ» Çϳª(Why model?)
¸ðµ¨¸µÀº ÁÖ¾îÁø Å©Å° ¹× ÇüÅÂÀÇ ³ª³ë ÀÔÀÚµéÀÇ ±¤ÇРƯ¼ºÀ» ¿¹»óÇϴµ¥ »ç¿ëµÉ¼ö ÀÖ´Ù.
¿¹¸¦µé¸é, ¿ì¸®´Â ±æÀÌ ¹× ±æÀÌ:ÆøºñÀ²¿¡ »ó°üµÇ´Â ±¤ÇÐÀû Ư¼ºÀ» °¡Áø ±Ý³ª³ë¸·´ëÀÇ ÇÕ¼º ¹æ¹ýÀ» ¹ßÀü ½ÃÄÑ¿Ô´Ù. Á¦Á¶ °øÁ¤¿¡¼­ ±æÀÌ ¹× ÆøÀ» Á¶ÀýÇÒ¼ö Àֱ⠶§¹®¿¡, ¸ðµ¨¸µÀº ¿øÇÏ´Â ÆÄÀå(Áï, ƯÁ¤ÇÑ ¼±¸íÇÑ ¼±-specific laser line) ¿¡¼­ °ø¸íÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¸ñÇ¥ ÇüŸ¦ ¼±ÅÃÇϴµ¥ »ç¿ëµÉ¼ö ÀÖ´Ù.

<´Ù¾çÇÑ ¸éºñÀÇ ±Ý³ª³ë¸·´ëÀÇ ¼öÇÐÀûÀ¸·Î ¸ðµ¨¸µµÈ ½ºÆåÆ®·³>

¿ì¸®´Â ¶ÇÇÑ, ¸ðµ¨¸µÀ» Ç°ÁúÀ» Á¶ÀýÇϴµ¥¿¡ »ç¿ëÇÑ´Ù(QC). ³ª³ë ÀÔÀÚµéÀ» Á¦Á¶ÇÑÈÄ¿¡, ÀÔÀÚÀÇ Å©±â´Â ÀüÀÚÇö¹Ì°æÀ¸·Î Ư¼ºÈ­ µÇ¾îÁö°í, ÃøÁ¤µÈ ±¤ÇÐÀû È¿À²Àº(±¤ÇÐÀû ¹Ðµµ´Â Àڿܼ±°¡½ÃºÐ±¤¹ý(UV-Visible spectroscopy)À» »ç¿ëÇÏ¿© ÃøÁ¤µÇ°í ¿ë¾×ÀÇ ±Ý¼ÓÀÇ ¾ç¿¡ ÀÇÇØ Á¤ÇØÁø´Ù) Mie ÀÌ·Ð À̳ª DDA ½Ã¹°·¹À̼ǿ¡¼­ °áÁ¤µÈ ±¤ÇÐÀû È¿À²°ú ºñ±³¸¦ ÇÑ´Ù.

80nm NanoXact Àº(Blue) ¹× ±Ý(Red)ÀÇ ÃøÁ¤µÈ°ª(dashed lines) °ú ÀÌ·ÐÀûÀΰªÀÇ (solid lines) ±¤ÇÐÈ¿À² ÀÌ ¾Æ·¡ÀÇ ±×¸²¿¡ ³ª¿Í ÀÖ´Ù. ÃøÁ¤µÈ ±¤ÇÐ È¿À²Àº À̷аªÀÇ ÃÖ´ë 2% À̳»¿¡ ÀÖ¾î, ÀÔÀÚµéÀÌ °íµµ·Î ´ÜºÐ»ê µÇ¾î ÀÖÀ¸¸ç ÀÏÁ¤ÇÑ ±¸ ÇüŸ¦ °¡Áö°í ÀÖÀ½À» ÀÔÁõÇÑ´Ù.

<80nm ±Ý ¹× Àº BioPure ³ª³ë ÀÔÀÚµéÀÇ ÃøÁ¤µÈ(Dashed) °ª°ú
¼öÇÐÀûÀ¸·Î ¸ðµ¨¸µµÈ(Solid) ¼Ò¸ê ½ºÆåÆ®·³ ºñ±³>