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

 

Магнитные жидкости в ИГЭУ
Магнитные жидкости в ИГЭУ

Все члены сборной России получили медали на 30-й Международной биологической олимпиаде для школьников
21 июля в Сегеде (Венгрия) подвели итоги 30-й Международной биологической олимпиады для школьников. Российская сборная на состязании завоевала три серебряные медали и одну бронзовую.

Шесть медалей завоевали российские школьники на 60-й Международной математической олимпиаде
Стали известны итоги 60-й Международной математической олимпиады для школьников, которая проходила в Бате (Великобритания). Российская сборная завоевала две золотые и четыре серебряные медали.

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019. Тезисы доклада Быкова В.А.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.