有機小分子在Au(111)表面的相互作用力及組裝的掃描隧道顯微學(xué)研究.pdf

1、掃描隧道顯微鏡(scanning tunneling microscope，STM)不僅能夠?qū)Ρ砻婧捅砻婕{米結(jié)構(gòu)進行高分辨成像，還能進行原位掃描隧道譜(scanning tunneling spectroscopy，STS)測量，甚至對納米結(jié)構(gòu)進行操縱。自其誕生以來，STM作為一種非常重要的科學(xué)研究工具，已經(jīng)在物理、化學(xué)、材料、生物等學(xué)科領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在本論文中，我們利用低溫超高真空掃描隧道顯微鏡研究了有機小分子在Au(111)

2、表面的相互作用力及組裝。 在第一章中，我們首先介紹了掃描隧道顯微學(xué)的基本原理和本論文實驗部分所使用的低溫超高掃描隧道顯微鏡的結(jié)構(gòu)及其工作原理，并結(jié)合前人工作介紹了STM在表面研究中的應(yīng)用；其次概括介紹了本論文的研究背景、意義、現(xiàn)狀和我們所解決的問題。 在第二章中，我們利用STM研究了兩種金屬酞菁分子在Au(111)表面上的吸附行為，結(jié)合理論計算發(fā)現(xiàn)了在這個體系中起決定作用的兩種相互作用為由分子-襯底電荷轉(zhuǎn)移引起的庫侖相互

3、作用和分子-襯底相互作用，并討論說明了庫侖排斥作用和分子-襯底相互作用的競爭對與分子吸附行為的影響。并以此類推解釋了幾種結(jié)構(gòu)相似的分子在Au(111)表面的吸附行為。 在第三章中，我們使用STM觀測到了8-乙基卟吩鈷(CoOEP)分子在Au(111)表面上的手性自組裝分子聚集體。并研究了這種具有手性的分子聚集體結(jié)構(gòu)并不隨參與分子數(shù)目增多而變化，以及當(dāng)分子覆蓋度非常高時這種手性結(jié)構(gòu)的消失。通過dI/dV map技術(shù)證明了分子在組裝