Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. СТМ образ цепочек и их моделирование методом молекулярной динамики.
Рис. 2. СТМ изображения при различных напряжениях и спектр dI/dV.
Рис. 3. Результаты DFT.

Электронные состояния в молекулярных цепях

Ключевые слова:  молекулярные цепи

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

19 октября 2009

Металлическая связь или ковалентное связывание в неорганических кристаллах часто приводит к тому, что носители заряда в них делокализованы и способны двигаться в широкой зоне с большой подвижностью, тогда как в случае с органическими материалами из-за слабого межмолекулярного взаимодействия наблюдается низкая подвижность и узкие зоны. В случае органических систем дисперсия электронных состояний в основном наблюдается за счет сильного связывания, например, с металлической подложкой молекул в приповерхностном слое, т.е. высокая мобильность в первую очередь определяется металлической подложкой. Известны примеры, например, различные структуры С60, когда делокализация наблюдается в отсутствие подложки, однако такие примеры редки. Примером обратного поведения являются одномерные цепочки двуслойных производных тиофена (6Т), нанесенного поверх серебра Ag(111). При этом взаимодействие между поверхностью серебра и вторым слоем ничтожно мало. Наблюдаемые электронные состояния напоминают таковые в одномерных атомных цепях, при этом из-за отсутствия трансляционной симметрии на концах молекулярных цепочек наблюдается другое распределение.
Для изучения такого поведения в ультравысоком вакууме была подготовлена чистая поверхность монокристаллического Ag(111). Молекулы 6Т наносили в ячейке Кнудсена, нагретой до 175о, на поверхность Ag(111), находившуюся при комнатной температуре. Для проведения СТМ экспериментов полученный образец охлаждали до температуры жидкого азота. Осаждение 1.5 монослоев (ML) 6Т приводит к образованию периодической структуры (Рис. 1). Ширина цепи составляет 2.74 нм. Цепи второго слоя располагаются непосредственно над первым. Для подтверждения способа упаковки 6Т структура была смоделирована методом молекулярной динамики. Результат моделирования приведен на Рис. 1с. Видно, что молекулы расположены параллельно подложке и одинаково ориентированы, каждая молекула второго слоя лежит между двумя соседними молекулами первого, а расстояние между первым и вторым слоями - 0.3 нм. Схема укладки показана на Рис. 1d.
Для лучшего понимания природы электронных состояний структуру изучали при разных напряжениях (Рис. 2). Видно, что при -1.5 В конец цепи светлее, чем середина, но светлее, чем середина при -1.7. Подробнее это поведение видно на спектре dI/dV (Рис. 2d). Основной пик с самой низкой энергией здесь отвечает LUMO (разрыхляющие молекулярные орбитали) 6Т. При этом для первого слоя наблюдается заметный сдвиг LUMO и уширение пика, что связано с перекрыванием волновых функций пи-системы плоских молекул и подложки. Уширение пика во втором слое гораздо меньше, поскольку взаимодействие с подложкой заметно ослаблено внедренным первым слоем, при этом эти пики содержат тонкую структуру, анализ которой показывает, что они состоят из трех пиков. Эта структура рассматривалась с помощью расчетов методом DFT. Рассчитанная модель показана на Рис. 3. Оказалось, что состояния LUMO по-разному расщепляются в случае концевых и серединных молекул.


Источник: Nano Letters



Комментарии
Смолянкина Ольга Юрьевна, 21 октября 2009 04:30 
Несколько непонятен второй рисунок... "a", "b"
и "c" были получены при разных напряжениях и
только при некотором напряжении наблюдается
максимальная проводимость через граничные атомы
цепочки? Какова природа такого поведения?

И что такое "First layer"? Первый слой
одномерной цепочки, считая от подложки?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Самозалечивающийся пузырь
Самозалечивающийся пузырь

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.