Employing molecular co-adsorption and switchable molecules for increasing structural complexity in self-assembly on dielectric substrates
Final Report Abstract
Im Rahmen des fünften Jahres der Förderung im Emmy Noether-Projekt stand die Vertiefung des Verständnisses der molekularen Selbstorganisation auf nichtleitenden Oberflächen im Fokus. Ein wesentlicher Aspekt war dabei die Quantifizierung der Diffusionsbarriere von C60 auf CaF2(111) sowie die umfassende Beschreibung der temperaturabhängigen Inselbildung. Diese Analyse zeigte, dass die im Vergleich zu metallischen Substraten geringe Adsorptionsenergie und Diffusionsbarriere zu qualitativ völlig neuen Inseltypen führt. Zur Erweiterung der strukturellen Vielfalt haben wir die Kodeposition von zwei Molekültypen, SubPc und PTCDI, mit C60 untersucht. Es stellte sich heraus, dass die entstehenden Inseln entscheidend von der Reihenfolge der Deposition abhängen. Im Vergleich zur aus der Literatur bekannten Kodeposition auf metallischen Substraten lässt sich sagen, dass die geringe Benetzung der untersuchten Substrate die Bildung von relativ hohen Inseln favorisiert. Lagenwachstum konnten wir auf CaF2(111) nicht beobachten. Sehr vielversprechend erscheint uns die Untersuchung der Kodeposition von Cytosin und Guanin auf CaF2(111), da wir zeigen konnten, dass Cytosin verhältnismäßig gut auf CaF2(111) bindet. Neben der Kodeposition haben wir auch die spitzeninduzierte „Schaltung“ der Moleküladsorptionsgeometrie untersucht. Wir konnten zeigen, dass ein Perylenderivat in der Tat zwischen zwei äquivalenten Adsorptionsgeometrien geschaltet werden kann. Die detaillierte Analyse der entsprechenden Manipulationskurven erlaubte uns, einen Rückschluss auf den Manipulationsmechanismus zu ziehen.
Publications
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Quantitative description of C60 diffusion on an insulating surface. Phys. Rev. B 82 (2010) 155428
F. Loske, J. Lübbe, J. Schütte, M. Reichling and A. Kühnle
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Toward molecular nanowires selfassembled on an insulating substrate: Heptahelicene-2-carboxylic acid on calcite (10-14). J. Phys. Chem. C 114 (2010) 1547
P. Rahe, M. Nimmrich, A. Greuling, J. Schütte, I. G. Stará, J. Rybáček, G. Huerta-Angeles, I. Starý, M. Rohlfing and A. Kühnle
