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

 

Электронные мозги
Электронные мозги

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
А.А.Семенова
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

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.