KR20090026500A - Ultrathin silver nanowire and method for preparing the same - Google Patents

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백명현
문회리
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재단법인서울대학교산학협력재단
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    • C01P2004/16—Nanowires or nanorods, i.e. solid nanofibres with two nearly equal dimensions between 1-100 nanometer

Abstract

An ultra-fine nanosilver wire having thickness less than that of 0.6 nm is provided to be usefully applied to a next generation memory apparatus and a switching apparatus. A nanosilver wire is made by repeating a structure unit of a chemical formula 1 of Ag4SOL2. A one-dimension zigzag type of duplex has a chain structure. A stepped wire is formed by covalent-bonding adjacent silver atoms. In the chemical formula 1, SOL is a solvent molecule. The SOL is a solvent molecule independently selected from a group consisting of heteroaromatic compound, heterocyclic compound, alkanol, formamide, ether, alkylamine, sulfoxide and water.

Description

초미세 은 나노와이어 및 그 제조방법{ULTRATHIN SILVER NANOWIRE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}ULTRATHIN SILVER NANOWIRE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME

본 발명은 초미세 은(silver, Ag) 나노와이어(nanowire) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 화학식 [Ag4SOL2] (여기에서, SOL은 용매 분자)의 구조단위가 반복되어 이루어지고, 두 가닥의 1차원 지그재그형 은 사슬 구조를 가지며, 여기에서 인접한 은 원자들이 공유결합하여 계단(stair)형 와이어를 형성하는 것을 구조적 특징으로 하며, 히스테리시스(hysterisis)를 갖는 특이한 음성 미분저항 (negative differential resistance, NDR) 특성을 나타내고, 따라서 특히 차세대 메모리 장치, 스위치 장치 등에 유용하게 적용될 수 있는 두께 약 0.6 nm 이하의 초미세 은 나노와이어 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to ultra-silver (Ag) nanowires (nanowire) and a method for producing the same, more specifically, the structural unit of the formula [Ag 4 SOL 2 ] (where SOL is a solvent molecule) is repeated Two-dimensional, one-dimensional zigzag-like silver chain structure, characterized by its structural features in which adjacent silver atoms are covalently bonded to form a stair-shaped wire, and have a hysteresis The present invention relates to ultra-fine silver nanowires having a thickness of about 0.6 nm or less, which exhibits resistance characteristics (negative differential resistance, NDR), and thus can be particularly useful for next-generation memory devices, switch devices, and the like.

나노와이어(Nanowires, NWs)는 나노 전도성 및 원자-크기의 전기적 접촉 때문에 나노전기 및 나노전자 장치의 개발에 있어 연구의 주요 관심 대상이다 [Y. Chen, X. Wang, S. Erramilli, P. Mohanty, Appl . Phys. Lett . 89, 223512 (2006); E. J. Menke, M. A. Thompson, C. Xiang, L. C. Yang, R. M. Penner, Nat. Mater. 5, 914 (2006); V. A. Fonoberov, A. A. Balandin, Nano Lett . 6, 2442 (2006); Y. Liu, J.-H. Chung, W. K. Liu, R. S. Ruoff, J. Phys. Chem . B 110 , 14098 (2006); J. Goldberger, A. I. Hochbaum, R. Fan, P. Yang, Nano Lett . 6, 973 (2006); H. Y. Yu et al., Appl . Phys. Lett . 86, 253102 (2005); J. Zhao, C. Buia, J. Han, J. P. Lu, Nanotechnology 14, 501 (2003); 및 L. Worschech et al. Appl . Phys. Lett . 83, 2462 (2003)]. Nanowires (NWs) are of major interest in the development of nanoelectrical and nanoelectronic devices because of their nanoconductivity and atomic-sized electrical contact [Y. Chen, X. Wang, S. Erramilli, P. Mohanty, Appl . Phys. Lett . 89 , 223512 (2006); EJ Menke, MA Thompson, C. Xiang, LC Yang, RM Penner, Nat. Mater. 5 , 914 (2006); VA Fonoberov, AA Balandin, Nano Lett . 6 , 2442 (2006); Y. Liu, J.-H. Chung, WK Liu, RS Ruoff, J. Phys. Chem . B 110 , 14098 (2006); J. Goldberger, AI Hochbaum, R. Fan, P. Yang, Nano Lett . 6 , 973 (2006); HY Yu et al. , Appl . Phys. Lett . 86 , 253 102 (2005); J. Zhao, C. Buia, J. Han, JP Lu, Nanotechnology 14 , 501 (2003); And L. Worschech et al. Appl . Phys. Lett . 83 , 2462 (2003).

특히 벌크 중의 은이 모든 다른 금속들 중에서 가장 높은 전기 전도성을 나타내기 때문에, 은 나노와이어(AgNWs)가 관심의 대상이 되어 왔다. 따라서, 은 나노와이어를 합성하는 다양한 방법들이 개발되었고, 그들의 구조 및 특성이 연구되어 왔다 [J. L. Elechiguerra et al., Chem . Mater. 17, 6042 (2005); C. Chen et al., Nanotechnology 17, 466 (2006); X. Sun, Y. Li, Adv . Mater. 17, 2626 (2005); M. H. Huang, A. Choudrey, P. Yang, Chem . Commun. 1063 (2000); K. Terabe, T. Hasegawa, T. Nakayama, M. Aono, Nature 433, 47 (2005); Y. Cao et al., Nanotechnology 17, 2378 (2006); D. Cheng, W. Y. Kim, S. K. Min, T. Nautiyal, K. S. Kim, Phys. Rev. Lett . 96, 096104 (2006); X. Liu, J. Luo, J. Zhu, Nano Lett . 6, 408 (2006); 및 B. H. Hong, S. C. Bae, C.-W. Lee, S. Jeong, K. S. Kim, Science 294, 348 (2001)].Silver nanowires (AgNWs) have been of interest, in particular because silver in bulk exhibits the highest electrical conductivity of all other metals. Thus, various methods of synthesizing silver nanowires have been developed and their structures and properties have been studied [JL Elechiguerra et al. , Chem . Mater. 17 , 6042 (2005); C. Chen et al. , Nanotechnology 17 , 466 (2006); X. Sun, Y. Li, Adv . Mater. 17 , 2626 (2005); MH Huang, A. Choudrey, P. Yang, Chem . Commun. 1063 (2000); K. Terabe, T. Hasegawa, T. Nakayama, M. Aono, Nature 433 , 47 (2005); Y. Cao et al. , Nanotechnology 17 , 2378 (2006); D. Cheng, WY Kim, SK Min, T. Nautiyal, KS Kim, Phys. Rev. Lett . 96 , 096104 (2006); X. Liu, J. Luo, J. Zhu, Nano Lett . 6 , 408 (2006); And BH Hong, SC Bae, C.-W. Lee, S. Jeong, KS Kim, Science 294 , 348 (2001).

그러나, 기존의 은 나노와이어 합성법은 낮은 수득률, 불규칙한 형상, 다결정성 및 낮은 애스펙트비(aspect ratio)와 같은 문제점들이 있다. 또한, 은 나노와이어의 구조는 보통 고해상도 전자 현미경(high resolution electron microscope, HREM) 영상을 이용하여 규명되어 왔을 뿐 그 정확한 구조가 밝혀진 바 없으며, 그 영상의 해석에 대해서도 논란이 있어 온 것이 사실이다 [B. H. Hong, S. C. Bae, C.-W. Lee, S. Jeong, K. S. Kim, Science 294, 348 (2001); Y. Sun, B. Gates, B. Mayers, Y. Xia, Nano Lett . 2, 165 (2002); 및 S. Iijima, L.-C. Qin, Science 296, 611 (2002)]. However, conventional silver nanowire synthesis has problems such as low yield, irregular shape, polycrystalline and low aspect ratio. In addition, the structure of silver nanowires has been usually identified using high resolution electron microscope (HREM) images, and the exact structure of the nanowires has not been revealed, and the interpretation of the images has been controversial [ BH Hong, SC Bae, C.-W. Lee, S. Jeong, KS Kim, Science 294 , 348 (2001); Y. Sun, B. Gates, B. Mayers, Y. Xia, Nano Lett . 2 , 165 (2002); And in S. Iijima, L.-C. Qin, Science 296 , 611 (2002)].

게다가, 기존의 은 나노와이어 합성방법은 고온상태 및/또는 고진공상태와 같은 가혹한 조건을 필요로 하는 문제점이 있다 [J. L. Elechiguerra et al., Chem. Mater. 17, 6042 (2005); C. Chen et al., Nanotechnology 17, 466 (2006); X. Sun, Y. Li, Adv . Mater. 17, 2626 (2005); M. H. Huang, A. Choudrey, P. Yang, Chem . Commun . 1063 (2000); K. Terabe, T. Hasegawa, T. Nakayama, M. Aono, Nature 433, 47 (2005); 및 Y. Cao et al ., Nanotechnology 17, 2378 (2006)]. In addition, existing methods for synthesizing silver nanowires suffer from the need for harsh conditions such as high temperature and / or high vacuum conditions [JL Elechiguerra et al. , Chem. Mater. 17 , 6042 (2005); C. Chen et al. , Nanotechnology 17 , 466 (2006); X. Sun, Y. Li, Adv . Mater. 17 , 2626 (2005); MH Huang, A. Choudrey, P. Yang, Chem . Commun . 1063 (2000); K. Terabe, T. Hasegawa, T. Nakayama, M. Aono, Nature 433 , 47 (2005); And Y. Cao et al . , Nanotechnology 17 , 2378 (2006).

이와 같은 기술적 배경하에 본 발명자들은 산업적으로 이용하기에 효율적인 은 나노와이어를 개발하기 위하여 집중적인 연구를 수행하였으며, 그 결과 고온이 아닌 온화한 조건 하에서 제조 가능한, 특정 구조단위를 갖는 신규한 은 나노와이어를 합성하고, 그 X선 단일 결정 구조를 밝혀 본 발명을 완성하게 되었다 Under these technical backgrounds, the present inventors have conducted extensive research to develop silver nanowires that are efficient for industrial use, and as a result, new silver nanowires having specific structural units, which can be manufactured under mild conditions and not at high temperatures, are produced. And synthesized the X-ray single crystal structure to complete the present invention.

따라서, 본 발명은 하기 화학식 1의 구조단위가 반복되어 이루어지고, 두 가 닥의 1차원 지그재그형 은 사슬 구조를 가지며, 여기에서 인접한 은 원자들이 결합하여 계단형 와이어를 형성하는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다:Therefore, the present invention is a structural unit of the following formula (1) is repeated, has two strands of one-dimensional zigzag silver chain structure, wherein the adjacent silver atoms are combined to form a stepped wire An object of the present invention is to provide a nanowire and a method of manufacturing the same:

[화학식 1][Formula 1]

[Ag4SOL2][Ag 4 SOL 2 ]

상기 화학식 1에서, SOL은 용매 분자이다.In Formula 1, SOL is a solvent molecule.

본 발명은 또한, 상기 화학식 1의 구조단위를 갖는 은 나노와이어로부터 용매 분자를 제거하여 얻어지는, 하기 화학식 2의 구조단위를 갖는 은 나노와이어를 제공함을 목적으로 한다:It is another object of the present invention to provide a silver nanowire having a structural unit represented by the following Chemical Formula 2, which is obtained by removing a solvent molecule from a silver nanowire having a structural unit represented by Formula 1:

[화학식 2][Formula 2]

[Ag4][Ag 4 ]

본 발명에 따르면, 큰 히스테리시스(hysterisis)를 갖는 특이한 음성 미분저항 (negative differential resistance, NDR) 특성을 나타내고, 따라서 특히 차세대 메모리 장치, 스위치 장치 등에 유용하게 적용될 수 있는 초미세 은 나노와이어를 얻을 수 있다.According to the present invention, ultra-fine silver nanowires exhibiting characteristic negative differential resistance (NDR) characteristics with large hysteresis can be obtained, which can be particularly useful for next-generation memory devices and switch devices. .

본 발명에 따르면, 하기 화학식 1의 구조단위가 반복되어 이루어지고, 두 가닥의 1차원 지그재그형 은 사슬 구조를 가지며, 여기에서 인접한 은 원자들이 공유 결합하여 계단형 와이어를 형성하는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어(이하, “은 나노와이어 1”이라 한다)가 제공된다:According to the present invention, a structural unit of the following Chemical Formula 1 is repeated, and has two strands of one-dimensional zigzag silver chain structure, in which adjacent silver atoms are covalently bonded to form a stepped wire. Nanowires (hereinafter referred to as "silver nanowires 1") are provided:

[화학식 1][Formula 1]

[Ag4SOL2][Ag 4 SOL 2 ]

상기 화학식 1에서, SOL은 용매 분자이다.In Formula 1, SOL is a solvent molecule.

상기 화학식 1에 있어서, SOL은 피리딘과 같은 헤테로방향족 화합물; 테트라하이드로푸란(THF), 피라진, 4,4’-디피리딜과 같은 헤테로고리형 화합물; 에탄올, 메탄올 및 프로판올과 같은 탄소수 1 내지 6의 알칸올; 포름아미드, 메틸포름아미드, 디메틸포름아미드(DMF), 에틸포름아미드, 디에틸포름아미드, 프로필포름아미드, 디프로필포름아미드, 부틸포름아미드 및 디부틸포름아미드와 같은 포름아미드; 디에틸에테르와 같은 에테르; 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민 및 트리에틸아민과 같은 알킬아민; 디메틸설폭사이드와 같은 설폭사이드; 및 물로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 용매 분자일 수 있고, 헤테로방향족 화합물이 바람직하며, 피리딘이 가장 바람직하다. 상기 화학식 1에 있어서, 용매 분자(SOL)는, 도 1의 A에 나타낸 바와 같이, 화학식 1의 구조 단위 중의 4개의 은 원자 중 가장 긴 결합길이를 형성하는 두 개의 은 원자에 각각 배위 결합하는 용매 분자이다. In Chemical Formula 1, SOL is a heteroaromatic compound such as pyridine; Heterocyclic compounds such as tetrahydrofuran (THF), pyrazine, 4,4'-dipyridyl; Alkanols having 1 to 6 carbon atoms such as ethanol, methanol and propanol; Formamides such as formamide, methylformamide, dimethylformamide (DMF), ethylformamide, diethylformamide, propylformamide, dipropylformamide, butylformamide and dibutylformamide; Ethers such as diethyl ether; Alkylamines such as methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine and triethylamine; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; And solvent molecules independently selected from the group consisting of water, heteroaromatic compounds are preferred, and pyridine is most preferred. In Chemical Formula 1, the solvent molecule (SOL), as shown in A of FIG. 1, is a solvent that coordinates each of two silver atoms that form the longest bond length among the four silver atoms in the structural unit of Chemical Formula 1, respectively. It is a molecule.

본 명세서에서 사용되는 용어 “나노와이어”는 원자-크기의 전기적 접촉을 가능하게 하는 두께 약 1 nm 이하, 바람직하게는 0.6 nm 이하의 전도성 물질을 일컫는 것으로서, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것과 같은 의미를 가진다. The term "nanowire" as used herein refers to a conductive material having a thickness of about 1 nm or less, preferably 0.6 nm or less, which enables atomic-sized electrical contact, as used in the art. Has

본 발명의 은 나노와이어 1은, 도 1의 A에 나타낸 바와 같이, 두 가닥의 1차원 지그재그형의 은 사슬 구조를 가지며, 여기에서 인접한 은 원자들이 공유결합하여 계단(stair)형 와이어를 형성하는 것을 구조적 특징으로 한다. 상기 1차원 지그재그형 은 사슬 구조에는 길고 짧은 두 종류의 은 원자-은 원자 간 결합길이가 반복된다. 긴 은원자-은원자간 결합길이는 2.88 ~ 2.90 Å이고 짧은 은원자 은원자간 결합길이는 2.83 ~ 2.84 Å이다. 용매 분자가 배위된 은 원자-은 원자 간 결합길이는 바람직하게는 3.0 ~3.3 Å이다.Silver nanowire 1 of the present invention, as shown in Figure 1A, has a two-dimensional one-dimensional zigzag silver chain structure, where adjacent silver atoms are covalently bonded to form a stair wire It is a structural feature. In the one-dimensional zigzag silver chain structure, two long and short silver atom-silver bond lengths are repeated. The long silver atom-silver atom bond length is 2.88 ~ 2.90 Å, and the short silver atom silver atom bond length is 2.83 ~ 2.84 Å. The silver atom-to-atom bond length coordinated with the solvent molecule is preferably 3.0 to 3.3 kPa.

본 발명의 은 나노와이어 1에 있어서, 은 원자들은 교대로 부분 음전하 및 부분 양전하를 띠고 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 발명의 은 나노와이어 1은 특이한 음성 미분저항 (negative differential resistance, NDR) 특성을 나타낸다.In the silver nanowire 1 of the present invention, it is determined that the silver atoms alternately bear partial negative charges and partial positive charges. In addition, the silver nanowire 1 of the present invention exhibits a characteristic negative differential resistance (NDR).

본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 용매 존재 하의 AgX(여기에서 X는 NO3 또는 CF3SO3) 수용액에 염기를 가하고 혼합하는 단계, 및 (2) 상기 혼합물을 방치하여 그로부터 무색의 평행육면체(parallelepiped) 결정을 형성시키는 단계를 포함하는, 은 나노와이어 1의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, (1) AgX in the presence of a solvent, wherein X is NO 3 Or adding a base to an aqueous solution of CF 3 SO 3 ) and mixing, and (2) leaving the mixture to form colorless parallelepiped crystals therefrom. do.

본 발명의 은 나노와이어 1 제조방법에 있어서, 용매는 상기에서 설명한 바와 같은 것들이 사용될 수 있으며, 피리딘이 가장 바람직하게 사용된다. 용매의 사용량에는 특별한 제한이 없으며, 바람직하게는 은 원자 1밀리몰당 0.1 내지 100 ml, 더욱 바람직하게는 은 원자 1밀리몰당 0.5 내지 75ml가 사용된다.In the silver nanowire 1 production method of the present invention, solvents may be used as described above, and pyridine is most preferably used. There is no particular limitation on the amount of the solvent used, preferably 0.1 to 100 ml per millimolar of silver atoms, more preferably 0.5 to 75 ml per millimolar of silver atoms.

본 발명의 은 나노와이어 1 제조방법에 있어서, 염기로는 알칼리 금속의 수산화물; 지방족디카르복시산의 알칼리금속염; 방향족디카르복시산의 알칼리금속염; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하게 사용되며, 보다 바람직하게는 NaOH, 1,6-디카르복실레이트의 알칼리 금속염, 4,4’-비페닐디카르복시산의 알칼리 금속염 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 사용된다. 염기의 사용량에는 특별한 제한이 없으며, 바람직하게는 은 원자 1몰당 0.1 내지 10 몰, 더욱 바람직하게는 은 원자 1몰당 0.5 내지 2몰이 사용된다.In the method for producing silver nanowire 1 of the present invention, the base includes an alkali metal hydroxide; Alkali metal salts of aliphatic dicarboxylic acids; Alkali metal salts of aromatic dicarboxylic acids; And those selected from the group consisting of these are preferably used, more preferably NaOH, alkali metal salts of 1,6-dicarboxylate, alkali metal salts of 4,4'-biphenyldicarboxylic acid and mixtures thereof One selected from the group consisting of is used. There is no particular limitation on the amount of base used, preferably 0.1 to 10 moles per mole of silver atoms, more preferably 0.5 to 2 moles per mole of silver atoms.

본 발명의 은 나노와이어 1 제조방법에 있어서, 상기 (2)단계에서의 혼합물의 방치는 바람직하게는 0℃ 이하에서 수행되고, 방치 시간에는 특별한 제한이 없는 바, 결정이 형성될 때까지 방치하면 된다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, -5℃ 이하에서 약 3주간 방치시켜 결정을 형성한다.In the manufacturing method of silver nanowire 1 of the present invention, the leaving of the mixture in the step (2) is preferably performed at 0 ° C. or lower, and there is no particular limitation on the leaving time, so long as it is left until crystals are formed. do. According to one embodiment of the invention, it is left for about 3 weeks at -5 ℃ or less to form a crystal.

본 발명의 은 나노와이어 1 제조방법은 종래의 제조방법과 달리 고온 내지 고진공의 가혹조건을 필요로 하지 않고, 상기한 바와 같이 대기압하 주위온도에서 수행가능하며, 안정화제의 사용을 필요로 하지도 않는다. 또한, 상기와 같이 하여 제조된 은 나노와이어 1의 결정은, 그 모액 중에 저장되는 한 매우 안정하다.Unlike the conventional manufacturing method, the silver nanowire 1 manufacturing method of the present invention does not require harsh conditions of high temperature or high vacuum, and can be performed at ambient temperature under atmospheric pressure as described above, and does not require the use of a stabilizer. . Moreover, the crystal | crystallization of the silver nanowire 1 manufactured as mentioned above is very stable as long as it is stored in the mother liquid.

상기와 같이 하여 제조된 은 나노와이어 1을 공기에 노출시키면, 배위결합된 용매 분자를 잃고 노란색 결정체로 변한다. Exposing the silver nanowires 1 prepared as described above to air loses the coordinated solvent molecules and turns to yellow crystals.

따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 은 나노와이어 1로부터 용매 분자를 제거하여 얻어지며, 하기 화학식 2의 구조단위가 반복되어 이루어지는 은 나노와이어(이하, “은 나노와이어 2”라 한다)가 제공된다:Therefore, according to another aspect of the present invention, the silver nanowires obtained by removing the solvent molecules from the silver nanowires 1, and the structural unit of the following formula (2) is repeated (hereinafter referred to as "silver nanowires 2") Is provided:

[화학식 2][Formula 2]

[Ag4][Ag 4 ]

본 발명의 은 나노와이어 2에 있어서, 와이어-와이어 간 거리(interwire spacing)는 0.3 내지 0.5 nm이다. In the silver nanowire 2 of the present invention, the inter-wire spacing is 0.3 to 0.5 nm.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples are only for the understanding of the present invention, and the scope of the present invention in any sense is not limited to these examples.

[실시예]EXAMPLE

본 실시예에서 사용된 모든 화학물질과 용매들은 시약급으로서 별도의 정제 없이 사용되었다.All chemicals and solvents used in this example were used as reagent grade without further purification.

적외선 스펙트럼 분석에는 Perkin Elmer FT-IR Spectrum One 분광광도계를 사용하였다. 원소 분석은 국립 서울대학교 분석 실험실에서 수행하였다. 고해상도 투과전자현미경(HRTEM) 이미지는 JEOL JEM-3010 현미경으로부터 얻었다. Infrared spectrum analysis was performed using a Perkin Elmer FT-IR Spectrum One spectrophotometer. Elemental analysis was performed in the Seoul National University analytical laboratory. High resolution transmission electron microscope (HRTEM) images were obtained from a JEOL JEM-3010 microscope.

실시예Example 1 One

AgNO3 (0.021g, 0.059 밀리몰)을 H2O/피리딘(py) 용액 (4 mL, 부피비 1:3)에 녹인 혼합용액에 NaOH (0.004g, 0.57 밀리몰) 수용액(3 mL)을 적가하였다. AgNO 3 (0.021 g, 0.059 mmol) in NaOH (0.004 g, 0.57 mmol) solution (3 mL) was added dropwise to a mixed solution of H 2 O / pyridine (py) solution (4 mL, volume ratio 1: 3).

결과 용액을 냉장실(약 5℃)에 3주간 방치하여, 화학식 [Ag4py2]의 반복단위를 갖는 무색의 평행육면체 결정을 형성하였다. 생성된 결정을 여과하고 모액으로 세척하였다. The resulting solution was left for three weeks in a refrigerating chamber (about 5 ° C.) to form colorless parallelepiped crystals having a repeating unit of formula [Ag 4 py 2 ]. The resulting crystals were filtered and washed with mother liquor.

상기 얻어진 무색의 결정을 공기중에 노출하자, 피리딘 분자를 상실하여 황색 결정체가 되고 단결정성을 잃었다. 피리딘 분자가 상실된 결정체를 고해상도 투과 전자 현미경(HRTEM)으로 관찰하였으며, 그 이미지를 도 2의 A에 나타내었다. 또한, 피리딘 분자가 상실된 결정체에 대하여 EDS 원소분석을 행하였으며, 그 결과 그래프를 도 2의 B에 나타내었다. When the colorless crystals thus obtained were exposed to air, the pyridine molecules were lost to become yellow crystals and to lose single crystallinity. Crystals in which pyridine molecules were lost were observed by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), and the image is shown in A of FIG. 2. In addition, EDS elemental analysis was performed on the crystals in which pyridine molecules were lost, and the results are shown in B of FIG. 2.

도 2의 A에 따르면, 와이어-와이어 사이의 이격거리가 0.37 nm임을 알 수 있는 바, 이 값은 상기 피리딘 분자가 상실된 결정체의 XRPD(X-ray powder diffraction)로부터 측정된 값인 0.372 nm와 일치하였으며, 이는 피리딘 분자가 상실되기 이전의 단결정에 대한 X선 결정 데이터로부터 얻어진 와이어-와이어 거리의 최소값([011] 방향으로 9.74 Å)보다 짧은데, 그 이유는 XRPD 측정을 위하여 단결 정이 공기 중에 노출되었을 때 피리딘 분자를 잃게 되어 와이어-와이어 간의 거리가 줄어들었기 때문인 것으로 판단된다. According to A of FIG. 2, it can be seen that the separation distance between the wires and the wires is 0.37 nm, which is consistent with 0.372 nm, which is measured from the X-ray powder diffraction (XRPD) of the crystal in which the pyridine molecules are lost. , Which is obtained from X-ray crystal data for single crystals before the pyridine molecule is lost This is shorter than the minimum value of the wire-wire distance (9.74 mW in the direction of [011]) because the distance between the wires and wires was reduced because the pyridine molecules were lost when the single crystal was exposed to air for XRPD measurements.

실시예Example 2 2

AgOSO2CF3 (0.026 g, 1 밀리몰)을 H2O/피리딘(py) 용액 (3 mL, 부피비 2:1)에 녹인 혼합용액에 4,4'-비페닐디카르복실산 나트륨 (Na2BPDC, 0.29 g, 1 밀리몰)을 녹인 수용액 (1.5 mL)을 적가하였다. 결과 용액을 냉장실(약 5℃)에 3주간 방치하여, 화학식 [Ag4py2]의 반복단위를 갖는 무색의 평행육면체 결정을 형성하였다. 생성된 결정을 여과하고 모액으로 세척하였다. 4,4'-biphenyldicarboxylic acid sodium (Na 2 ) in a mixed solution of AgOSO 2 CF 3 (0.026 g, 1 mmol) dissolved in H 2 O / pyridine (py) solution (3 mL, 2: 1 by volume). Aqueous solution (1.5 mL) in which BPDC, 0.29 g, 1 mmol) was added dropwise. The resulting solution was left for three weeks in a refrigerating chamber (about 5 ° C.) to form colorless parallelepiped crystals having a repeating unit of formula [Ag 4 py 2 ]. The resulting crystals were filtered and washed with mother liquor.

상기 얻어진 무색의 결정을 공기중에 노출하자, 피리딘 분자를 상실하여 황색 결정체가 되고 단결정성을 잃었다.When the colorless crystals thus obtained were exposed to air, the pyridine molecules were lost to become yellow crystals and to lose single crystallinity.

- 피리딘 분자를 상실한 황색 결정체에 대한 원소 분석결과 (%)-Elemental analysis of yellow crystals which lost pyridine molecules (%)

실측치: C, 0.1159.Found: C, 0.1159.

[Ag4C10H10N2]에 대한 계산치: C, 20.37; H, 1.71; N, 4.75. Calcd for [Ag 4 C 10 H 10 N 2 ]: C, 20.37; H, 1.71; N, 4.75.

- 피리딘 분자를 상실한 황색 결정체에 대한 적외선 스펙트럼 측정결과-Infrared spectrum measurement results for yellow crystals that lost pyridine molecules

FT-IR (KBr): v = 1591 (s), 1482 (s), 1441 (s), 1213 (s) cm-1.FT-IR (KBr): v = 1591 (s), 1482 (s), 1441 (s), 1213 (s) cm -1 .

X-선 X-ray 회절diffraction 분석 analysis

(1) 분석 및 구조결정 방법(1) Analysis and Restructuring Method

실시예 1에서 수득한, 화학식 [Ag4py2]의 반복단위를 갖는 무색의 평행육면체 단결정에 대한 회절 데이타를 Enraf-Nonius Kappa CCD 회절분석계를 사용하여 수집하였다(MoKα, λ= 0.71073 Å, 흑연 단색화장치(monochromator)). 첫번째 10개 좌표(frame)의 피크로부터 예비적 방위 메트릭스(Preliminary orientation matrices)및 단위 셀 파라미터를 구한 다음, 전체 데이타 세트를 사용하여 정밀화하였다. 좌표들(frames)을 통합하고 DENZO(Otwinowsky, Z.; Minor, W. Prodcessing of X-ray Diffraction Data Collected in Oscillation Mode, Methods in Enzymology: Carter, C. W.; Sweet, R. M. Eds.:Academic Press: Newyork, 996 Vol.276, pp307-326)를 사용하여 로렌츠(Lorentz) 효과 및 편광효과를 보정하였다. 결정 파라미터의 스케일링(scaling)과 전체적인 정밀화는 SCALEPACK(Otwinowsky, Z.; Minor, W. Prodcessing of X-ray Diffraction Data Collected in Oscillation Mode, Methods in Enzymology: Carter, C. W.; Sweet, R. M. Eds.:Academic Press: Newyork, 996 Vol.276, pp307-326)을 사용하여 수행하였으며, 흡수 보정은 하지 않았다. 결정 구조(crystal structure)는 직접법(direct method; Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr. 1990, A46, 4671)에 의해 풀었고 SHELXL97 컴퓨터 프로그램(Sheldrick, G. M. SHELEX97, Program for the Crystal Structure Refinement: University of Gottingen: Gottingen, Germany, 1997)을 사용하여 풀-매트릭스 최 소-자승(full-matrix least-squares) 정밀화법에 의해 정밀화하였다. 모든 비-수소원자의 위치를 비등방성 변위 요소들에 의해 정밀화하였다. 수소원자를 기하학적으로 배치시키고 라이딩 모델(riding model)을 사용하여 정밀화하였다. Diffraction data for colorless parallelepiped single crystals having repeat units of the formula [Ag 4 py 2 ] obtained in Example 1 were collected using an Enraf-Nonius Kappa CCD diffractometer (MoKα, λ = 0.71073 μs, graphite Monochromator). Preliminary orientation matrices and unit cell parameters were obtained from the peaks of the first 10 frames and then refined using the entire data set. Integrate coordinates and use DENZO (Otwinowsky, Z .; Minor, W. Prodcessing of X-ray Diffraction Data Collected in Oscillation Mode, Methods in Enzymology : Carter, CW; Sweet, RM Eds .: Academic Press: Newyork, 996 Vol.276, pp307-326) was used to correct the Lorentz effect and the polarization effect. Scaling and overall refinement of decision parameters are described in SCALEPACK (Otwinowsky, Z .; Minor, W. Prodcessing of X-ray Diffraction Data Collected in Oscillation Mode, Methods in Enzymology : Carter, CW; Sweet, RM Eds .: Academic Press : Newyork, 996 Vol.276, pp307-326), but no absorption correction. The crystal structure is a direct method (Ssheldrick, GM Acta) Crystallogr . 1990, A46 , 4671) and full-matrix least-squares using the SHELXL97 computer program (Sheldrick, GM SHELEX97 , Program for the Crystal Structure Refinement: University of Gottingen: Gottingen, Germany, 1997). -squares) was refined by precision method. The location of all non-hydrogen atoms was refined by anisotropic displacement elements. Hydrogen atoms were geometrically placed and refined using a riding model.

측정된 결정학적 데이터를 하기 표 1에 나타내었고, 선택된 결합 길이 및 각도를 하기 표 2에 나타내었다.The crystallographic data measured are shown in Table 1 below, and the selected bond lengths and angles are shown in Table 2 below.

Figure 112007065519467-PAT00001
Figure 112007065519467-PAT00001

Figure 112007065519467-PAT00002
Figure 112007065519467-PAT00002

(2) [Ag4(C5H5N)2] n 단결정의 X-선 결정 구조(2) X-ray crystal structure of [Ag 4 (C 5 H 5 N) 2 ] n single crystal

[Ag4(C5H5N)2] n 단결정의 X-선 결정 구조를 도 1의 A 내지 도 1의 C에 나타내었다. [Ag 4 (C 5 H 5 N) 2 ] An X-ray crystal structure of n single crystal is shown in FIGS. 1A to 1C.

비대칭적 유니트는 결정학적으로 독립적인 은 원자 네 개 (Ag1, Ag2, Ag3 및 Ag4)로 구성되며, 이 원자들은 공유결합으로 연결되어 평행사변형 사핵성 Ag4 유니트를 형성하고, 두 개의 피리딘 분자가 Ag3 및 Ag4에 배위된다. Ag4 유니트는 Ag-Ag 공유결합에 의해 인접한 Ag4 유니트와 연결되고, 두 개의 비대칭적 유니트의 가운데에 전환(inversion) 센터를 가지며, 이로 인해 두 개의 1차원 지그재그형 은 사슬로 형성된 "계단"형 은 나노와이어가 얻어진다. 두 인접 Ag4 평면 사이의 각도는 126 내지 127°의 범위이다. Ag-Ag 거리는 1차원 사슬을 따라 길고 짧은 것이 교대로 나타나며, Ag-Ag 평균 거리는 2.858(1) Å이다. 두 개의 은 사슬 사이의 Ag-Ag 평균거리는 2.890(1) Å이다. 이러한 Ag-Ag 거리는 벌크 은 금속 중의 Ag-Ag 이격거리에 가깝다 (2.89 Å). 또한, Ag-Ag 결합은 피리딘이 배위된 Ag 원자 사이에 형성되며, 평균 결합 길이는 3.135(1) Å이다. Ag3 및 Ag4에 배위한 두 피리딘환 사이의 2면각은 57.37(35)°이다. Ag3 및 Ag4에 배위한 피리딘 분자들과 Ag1, Ag2, Ag3 및 Ag4로 형성되는 Ag4 평면 사이의 2면각은 각각 66.21(23)° 및 66.67(26)°이다. (피리딘 환과 Ag 테트라머 평면들 사이의 2면각: 66.67(26)°, 66.21(23)°, 60.24(25)°, 88.58(24)°)The asymmetric unit consists of four crystallographically independent silver atoms (Ag1, Ag2, Ag3 and Ag4), which are covalently linked to form a parallelogram tetranuclear Ag 4 unit, and two pyridine molecules Coordinate to Ag3 and Ag4. Ag 4 units are connected to adjacent Ag 4 units by Ag-Ag covalent bonds, with an inversion center in the middle of the two asymmetric units, thereby "stairs" formed of two one-dimensional zigzag silver chains. Type silver nanowires are obtained. The angle between two adjacent Ag 4 planes is in the range of 126 to 127 °. Ag-Ag distances alternate between long and short along the one-dimensional chain, with an average Ag-Ag distance of 2.858 (1) Å. The average distance Ag-Ag between two silver chains is 2.890 (1) Å. This Ag-Ag distance is close to the Ag-Ag separation distance in bulk silver metals (2.89 Å). Ag-Ag bonds are also formed between pyridine coordinated Ag atoms, with an average bond length of 3.135 (1) kPa. The dihedral angle between the two pyridine rings assigned to Ag 3 and Ag 4 is 57.37 (35) °. The dihedral angles between the pyridine molecules assigned to Ag3 and Ag4 and the Ag 4 plane formed of Ag1, Ag2, Ag3 and Ag4 are 66.21 (23) ° and 66.67 (26) °, respectively. (Diface angle between pyridine ring and Ag tetramer planes: 66.67 (26) °, 66.21 (23) °, 60.24 (25) °, 88.58 (24) °)

두 가닥의 1차원 지그재그형 은 사슬로 구성된 본 발명의 은 나노와이어는 원자 주기성 뿐만 아니라 와이어 대 와이어 주기성도 나타낸다. 각각의 은 나노와이어는 [100] 방향으로 연장한다. 이웃하는 나노와이어들 사이의 축과 축 간 거리는 [010] 방향으로 17.0 Å이며, [001] 방향으로 9.50 Å이다. 와이어-와이어 거리의 최소값은 [011] 방향으로 9.74 Å이다. 나노와이어의 단면적은 0.46 x 0.58 nm 이다. Ag3 및 Ag4 원자에 배위한 각 피리딘 분자는 인접한 6개의 피리딘 분자(같은 사슬에 있는 두 개 및 다른 사슬에 있는 네 개)와 모서리-대-면(edge-to-face) π-π 상호작용을 한다 (같은 사슬 내에서 가장 가까운 C--C 거리는 3.619 Å; 이웃하는 사슬 사이의 가장 가까운 C--C 거리는 3.587 Å; 옵셋각은 57.048°- 57.867°). The silver nanowires of the present invention, composed of two strands of one-dimensional zigzag silver chains, exhibit not only atomic periodicity but also wire-to-wire periodicity. Each silver nanowire extends in the [100] direction. The axis-to-axis distance between neighboring nanowires is 17.0 mW in the [010] direction and 9.50 mW in the [001] direction. The minimum value of the wire-wire distance is 9.74 kW in the [011] direction. The cross-sectional area of the nanowires is 0.46 x 0.58 nm. Each pyridine molecule assigned to Ag3 and Ag4 atoms has an edge-to-face π-π interaction with six adjacent pyridine molecules (two on the same chain and four on the other). (Closest C--C distance in the same chain is 3.619 Å; nearest C--C distance between neighboring chains is 3.587 Å; offset angle is 57.048 ° -57.867 °).

피리딘 분자가 배위한 Ag 원자들은 부분적으로 양전하를 띠고 있을 것으로 예상되는데, 이는 Ag(0) 상태는 피리딘 분자를 배위할 수 없기 때문이다. 따라서, 피리딘이 배위하지 않은 Ag 원자들은 부분적으로 음전하를 띨 것이다. 또한 Ag(I) 이온이 Ag(I)-Ag(I) 결합을 쉽게 형성할 수 있다는 것은 공지된 사실이며 (M. Jansen, Angew . Chem . Int . Ed. 26, 1098, 1987), 이는 Ag3 및 Ag4 사이의 결합을 보여주는 X선 구조와 일치한다.Ag atoms dominated by pyridine molecules are expected to be partially positively charged, because the Ag (0) state cannot coordinate the pyridine molecules. Thus, Ag atoms that are not coordinated with pyridine will be partially negatively charged. It is also known that Ag (I) ions can easily form Ag (I) -Ag (I) bonds (M. Jansen, Angew . Chem . Int . Ed . 26, 1098, 1987), And X-ray structure showing the bond between and Ag4.

전류-전압 (I-V) 측정Current-Voltage (I-V) Measurement

실시예 1에서 수득한, 화학식 [Ag4py2]의 반복단위를 갖는 무색의 평행육면체 단결정(크기: 150 X 15 X 350 ㎛3) (이하, ‘단결정 1’)에 대하여 Keithley 6517A 일렉트로미터를 사용한 공지의 2-탐침법으로 I-V 특성을 측정하였다. A Keithley 6517A electrometer was prepared for a colorless parallelepiped single crystal (size: 150 × 15 × 350 μm 3 ) (hereinafter, “single crystal 1”) having a repeating unit of the formula [Ag 4 py 2 ] obtained in Example 1. IV characteristics were measured by the well-known two-probe method used.

먼저, 0.01 mm 금 와이어에 대하여 은 페인트(Dupont 4929N) 접촉을 행하고, 공지의 2-탐침법으로 I-V 특성을 측정하였다. 접촉효과를 측정하기 위하여 탄소 페인트(Dotite, XC-12) 접촉에 대해서도 시도하였다. 단결정 1이 은 페인트 접촉을 가진 후의 단결정(이하, ‘단결정 2’)의 I-V 특성은 탄소 페인트 접촉을 가진 경우와 일반적으로는 같았으나, 세부사항까지 일치하지는 않았다. First, silver paint (Dupont 4929N) contact was made with respect to 0.01 mm gold wire, and the I-V characteristic was measured by the well-known 2-probe method. Attempts were made to contact carbon paint (Dotite, XC-12) to determine the contact effect. The I-V properties of the single crystal (hereinafter referred to as 'single crystal 2') after single crystal 1 had silver paint contact were generally the same as those with carbon paint contact, but the details were inconsistent.

또한, 시료를 로딩한 직후에 공기중에서 측정한 실온 I-V 특성은 디스플렉스 극저온 시스템(displex cryogenic system)에 시료를 로딩한 후 진공에서 측정한 I-V 특성과 같았다. V>Vp인 범위에서 N-타입 음성 미분저항(NDR)이 관찰되었다 (도 3의 A 참조). 여기에서, Vp 및 Vv는 각각 봉우리(peak) 및 골짜기(valley) 에 대응하는 전압을 말한다. I-V 커브는 낮은 전압대 (0 < V < Vp)에서는 직선이었다. 전류는 NDR을 보이는 Vp에서 갑자기 강하되며, V > Vv인 구간에서 점차적으로 증가하였다 (과정 1). 높은 전압에서 낮은 전압으로의 역방향 스윕 (backward sweep)에서, 전류는 V > Vv 구간에서의 정방향 스윕에서와 같은 곡선을 따랐다. 그러나, V < Vv인 구간에서 큰 히스테리시스를 나타내었으며, V ~ 70 mV에서 NDR 피크가 현저하게 감소하였다 (과정 2). 음전압대에서의 I-V 특성(과정 3 및 4)은 양전압대에서의 I-V 특성과 대칭적이다. In addition, the room temperature IV characteristics measured in air immediately after the sample loading were the same as the IV characteristics measured in vacuo after loading the sample in a complex cryogenic system. V> V p N-type negative differential resistance (NDR) was observed in the range (see A of FIG. 3). Here, V p and V v refer to voltages corresponding to peaks and valleys, respectively. The IV curve was straight in the low voltage range (0 <V <V p ). Current is suddenly drop from V p showing NDR, V> V v was gradually increased in the period (process 1). In a backward sweep from high voltage to low voltage, the current followed the same curve as in the forward sweep in the V> V v interval. However, it showed a large hysteresis in the section where V <V v , and the NDR peak was significantly decreased from V to 70 mV (process 2). The IV characteristics (processes 3 and 4) in the negative voltage band are symmetric to the IV characteristics in the positive voltage band.

한편, 230 K 내지 300 K 에서 단결정 2의 온도 의존성 I-V 특성을 측정하였고 그 결과를 도 3의 B에 나타내었다. Meanwhile, the temperature dependent I-V characteristics of single crystal 2 were measured at 230 K to 300 K, and the results are shown in B of FIG. 3.

모든 I-V 곡선은 큰 히스테리시스를 갖는 NDR 특성을 보였으며, 데이터는 각 온도에서 I-V 측정을 3 내지 5회 반복할 동안 재현성이 있었다. 단결정 2의 전류 수준은 다른 NDR 물질들과 비교해 보았을 때 매우 작았다 (~10-9 A). 냉각하는 동안, 봉우리(peak) 전류 값, Ip는 감소하고, Vp는 증가하였다. Ip 및 Vp의 이러한 온도 의존성은, 터널링 다이오드 (Tunneling diode), 건 효과 (Gunn effect, S.M.Sze, Physics of Semiconductor Devices, Wiley, New York, ed. 3, 1981), 또는 고이동도의 기저 수준에서 저이동도의 더 높은 서브밴드 수준으로의 서브밴드 전이에서 관찰되는 다른 NDR 현상들과 반대된다. 도 3의 B의 직선 구간 (V < Vp)에서의 I-V 곡선의 기울기를 이용하여 구한 전도도는 σ300K = 7 x 10-7 S/cm이고 활성화 에3 너지 0.32 eV로 열적 활성화된다. 냉각시 단결정 1의 Ip 감소는 저항 증가 거동에 기인한다. 반면, 저온에서의 Vp 증가 현상은 이해하기 어려우나 단결정 2의 특이한 NDR 효과 메커니즘과 관련되어 있다. All IV curves showed NDR characteristics with large hysteresis, and the data were reproducible for three to five replicates of IV measurements at each temperature. The current level of single crystal 2 was very small compared to other NDR materials (~ 10 -9 A). During cooling, the peak current value, I p , decreased and V p increased. This temperature dependence of I p and V p can be based on tunneling diodes, gun effects (Gunn effect, SMSze, Physics of Semiconductor Devices , Wiley, New York, ed. 3, 1981), or high mobility baseline levels. This is in contrast to other NDR phenomena observed in subband transitions from low mobility to higher subband levels. The conductivity obtained using the slope of the IV curve in the straight section V (V <V p ) of FIG. 3 is σ 300K = 7 x 10 -7 S / cm and is thermally activated with 0.32 eV of activation energy. The decrease in I p of single crystal 1 upon cooling is due to the increase in resistance behavior. On the other hand, the increase in V p at low temperatures is difficult to understand but is related to the specific NDR effect mechanism of single crystal 2.

도 1의 A 내지 C는 본 발명의 실시예에서 제조된, 화학식 [Ag4py2] (여기에서, py는 피리딘)의 구조단위를 갖는 은 나노와이어의 X-선 구조를 나타낸 도면들로, 1A to 1C are diagrams showing the X-ray structure of silver nanowires having structural units of the formula [Ag 4 py 2 ], wherein py is pyridine, prepared in Examples of the present invention.

A는 원자 번호를 표시한 ORTEP 그림(대칭 오퍼레이션: #1, -x+2, -y, -z+1; #2, -x+1, -y, -z+1)이고, A is an ORTEP plot with atomic numbers (symmetric operations: # 1, -x + 2, -y, -z + 1; # 2, -x + 1, -y, -z + 1),

B는 bc 평면 상에서 바라본 도면이며,B is a view from the bc plane,

C는 ab 평면 상에서 바라본 도면으로, 은 나노와이어가 a 방향을 따라 놓여 있음을 보여준다 [은(Ag): 청색, 탄소(C): 회색, 질소(N): 주황색]. C is a view from the ab plane, showing that silver nanowires lie along the a direction (silver (Ag): blue, carbon (C): grey, nitrogen (N): orange).

도 2의 A는 본 발명의 실시예에서 제조된, 화학식 [Ag4py2] (여기에서, py는 피리딘)의 구조단위를 갖는 은 나노와이어를 공기 중에 노출시켜 피리딘 분자를 제거한 후의 은 나노와이어에 대한 고해상도 투과 전자 현미경(HRTEM) 이미지이다.FIG. 2A is a silver nanowire after removing a pyridine molecule by exposing to a air a silver nanowire having a structural unit of formula [Ag 4 py 2 ] (where py is pyridine) prepared in an embodiment of the present invention. High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) images for.

도 2의 B는, 본 발명의 실시예에서 제조된 은 나노와이어를 공기 중에 노출시킨 경우, 피리딘 분자의 상실로 인해 은(Ag) 만이 유일한 화학적 원소로 남았음을 보여주는 EDS (Energy dispersive X-ray spectroscopy) 원소분석 결과 그래프이다. FIG. 2B shows an energy dispersive X-ray spectroscopy showing that only silver (Ag) remains the only chemical element due to loss of pyridine molecules when the silver nanowires prepared in Examples of the present invention are exposed to air. ) Elemental analysis graph.

도 3의 A 및 B는 본 발명의 실시예에서 제조된 은 나노와이어의 전류-전압(I-V) 특성을 보여주는 그래프들로,3A and 3B are graphs showing current-voltage (I-V) characteristics of the silver nanowires prepared in the embodiment of the present invention.

A는 300K 하에 측정된 I-V 커브 [여기에서, Ip는 봉우리(peak) 전류이고, Vp 및 Vv는 각각 봉우리 및 골짜기(valley) 전류에 대응되는 전압이다]이다.A is the IV curve measured under 300K, where I p is the peak current and V p and V v are the voltages corresponding to the peak and valley currents, respectively.

B는 다양한 온도하에서 측정된 I-V 커브들로, 본 발명의 실시예에서 제조된 은 나노와이어가, 종래 보고되었던 음성 미분저항 (negative differential resistance, NDR) 거동과는 반대로, 냉각하는 동안 Ip는 감소하고 Vv는 더 높은 전압 쪽으로 이동하는 NDR 특성을 가졌음을 보여준다 [전압 스윕 속도: 10 mV/초].B is IV curves measured under various temperatures, where the silver nanowires produced in the examples of the present invention decrease Ip during cooling, as opposed to the previously reported negative differential resistance (NDR) behavior. And V v has an NDR characteristic that moves towards higher voltages [voltage sweep rate: 10 mV / sec].

Claims (9)

하기 화학식 1의 구조단위가 반복되어 이루어지고, 두 가닥의 1차원 지그재그형 은 사슬 구조를 가지며, 여기에서 인접한 은 원자들이 공유결합하여 계단형 와이어를 형성하는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어:The silver nanowire, characterized in that the structural unit of Formula 1 is repeated and has two strands of one-dimensional zigzag silver chain structure, wherein adjacent silver atoms are covalently bonded to form a stepped wire: [화학식 1][Formula 1] [Ag4SOL2][Ag 4 SOL 2 ] 상기 화학식 1에서, SOL은 용매 분자이다.In Formula 1, SOL is a solvent molecule. 제1항에 있어서, SOL은 헤테로방향족 화합물; 헤테로고리형 화합물; 알칸올; 포름아미드; 에테르; 알킬아민; 설폭사이드; 및 물로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 용매 분자인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어.The compound of claim 1, wherein the SOL is a heteroaromatic compound; Heterocyclic compounds; Alkanols; Formamide; ether; Alkylamines; Sulfoxide; And silver nanowires, the solvent molecules being independently selected from the group consisting of water. 제2항에 있어서, SOL은 헤테로방향족 화합물인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어.The silver nanowire of claim 2, wherein the SOL is a heteroaromatic compound. 제3항에 있어서, SOL은 피리딘인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어.The silver nanowire of claim 3, wherein the SOL is pyridine. 제1항에 있어서, 용매 분자가 배위되지 않은 은 원자-은 원자 간 결합길이는 2.7 내지 2.9 Å이고, 용매 분자가 배위된 은 원자-은 원자 간 결합길이는 3.0 내지 3.3 Å 인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어.The silver atom-unbonded bond length of the solvent molecule is 2.7 to 2.9 kPa, and the silver atom-silver unbonded solvent length of the solvent molecule is 3.0-3.3 kPa. Silver nanowires. (1) 용매 존재 하의 AgX(여기에서 X는 NO3 또는 CF3SO3) 수용액에 염기를 가하고 혼합하는 단계, 및 (1) adding and mixing a base to an aqueous solution of AgX in which X is NO 3 or CF 3 SO 3 in the presence of a solvent, and (2) 상기 혼합물을 방치하여 그로부터 무색의 평행육면체 결정을 형성시키는 단계를 포함하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 은 나노와이어의 제조방법.(2) A method for producing silver nanowires according to any one of claims 1 to 5, which comprises leaving the mixture to form colorless parallelepiped crystals therefrom. 제6항에 있어서, 염기는 알칼리 금속의 수산화물; 지방족디카르복시산의 알칼리금속염; 방향족디카르복시산의 알칼리금속염; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법. The method of claim 6, wherein the base is selected from the group consisting of hydroxides of alkali metals; Alkali metal salts of aliphatic dicarboxylic acids; Alkali metal salts of aromatic dicarboxylic acids; And a mixture thereof, the method of producing silver nanowires. 제6항에 있어서, 대기압하 주위온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법.7. The method of claim 6, wherein the nanowire is produced at ambient temperature under atmospheric pressure. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 은 나노와이어로부터 용매 분자를 제거하여 얻어지며, 하기 화학식 2의 구조단위가 반복되어 이루어지는 은 나노와이어:A silver nanowire obtained by removing a solvent molecule from the silver nanowire according to any one of claims 1 to 5, wherein the structural unit of the following Chemical Formula 2 is repeated: [화학식 2][Formula 2] [Ag4].[Ag 4 ].
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9662710B2 (en) 2013-08-14 2017-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing silver nanowires
US9905324B2 (en) 2013-06-11 2018-02-27 Samsung Display Co., Ltd. Methods of fabricating a metal nanowire dispersion solution and methods of fabricating a transparent conductor using the same
CN109659356A (en) * 2018-12-18 2019-04-19 河南师范大学 The nano-device with negative differential resistance and on-off action based on copper selenide single layer
KR20200110114A (en) * 2019-03-13 2020-09-23 한국과학기술원 Ndr device and circuit having a negative differential resistance based on organic-inorganic hybrid halide perovskite
US11094901B2 (en) 2019-03-13 2021-08-17 Korea Advanced Institute Of Science And Technology NDR device and circuit having a negative differential resistance based on organic-inorganic hybrid halide perovskite

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9905324B2 (en) 2013-06-11 2018-02-27 Samsung Display Co., Ltd. Methods of fabricating a metal nanowire dispersion solution and methods of fabricating a transparent conductor using the same
US9662710B2 (en) 2013-08-14 2017-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing silver nanowires
CN109659356A (en) * 2018-12-18 2019-04-19 河南师范大学 The nano-device with negative differential resistance and on-off action based on copper selenide single layer
KR20200110114A (en) * 2019-03-13 2020-09-23 한국과학기술원 Ndr device and circuit having a negative differential resistance based on organic-inorganic hybrid halide perovskite
US11094901B2 (en) 2019-03-13 2021-08-17 Korea Advanced Institute Of Science And Technology NDR device and circuit having a negative differential resistance based on organic-inorganic hybrid halide perovskite

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