紅熒烯分子自組裝結構及其應用.pdf

1、學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得直昌太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文拓者簽名(手寫)：孑L冀摩字日期：觸t1年么月，乒日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解直昌太堂有

2、關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權直昌太堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編本學位論文。同時授權中國科學技術信息研究所和中國學術期刊(光盤版)電子雜志社將本學位論文收錄到《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》和《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表，并通過網(wǎng)絡向社會公眾提供信息服務。(保密的學位論文在

3、解密后適用本授權書)學位論文作者簽名(手寫)：孔患楚導師簽名c矧：尋方簽字日期：刃，7年／月／鈔日簽字日期：7護tr年參月Ⅸ日摘要11111IIIIIIIIIIIIIIIY1943117摘要近年來有機分子制備場效應三極管、有機發(fā)光二極管等光電器件和單分子開關、存儲器等單分子器件引起人們的廣泛關注。紅熒烯分子，由一個并四苯以及四個支環(huán)組成的一種稠環(huán)芳香烴，被廣泛應用于發(fā)光二極管、場效應管以及太陽能電池等領域，而紅熒烯薄膜生長以及有序自組織

4、結構是實現(xiàn)該種分子實用化的基本條件。本論文利用掃描隧道顯微鏡(STM)系統(tǒng)地研究了不同生長速率、覆蓋率以及熱處理下紅熒烯在Au(111)重構表面的自組裝結構，總結了不同參數(shù)對紅熒烯自組裝結構可能產(chǎn)生的影響。主要結果如下：首先，通過改變紅熒烯覆蓋率，我們得到兩種結構：超薄自組裝結構以及手性自組裝結構。當覆蓋率為1ML時，我們得到紅熒烯的超薄自組裝結構，這種結構的厚度僅為碳原子的半徑大小。理論計算揭示該超薄層中紅熒烯分子軌道與金襯底發(fā)生強烈

5、耦合。覆蓋率增加到2№以上，出現(xiàn)了紅熒烯手性自組裝結構。該結構由一對方向相反的雙層Y型結構組成，該結構由四個扭曲的分子上下堆疊而成，而且這種結構的手性可以在連續(xù)的分子層上發(fā)生自下而上的傳遞。其次，我們研究了生長速率對于紅熒烯自組裝結構的影響。只有當紅熒烯的生長速率控制在一定范圍之內(nèi)時，才能形成有序自組裝結構。生長速率過快，將導致分子間相互力取向混亂，從而形成無序的分子膜。由于有機分子之間的相互作用力多為非共價鍵的弱相互作用，熱處理對于其

6、分子自組裝也有一定的影響。我們通過對上述所有得到的膜結構進行熱處理之后，發(fā)現(xiàn)所有的分子膜最終都形成了同一種鏈狀自組裝結構，而且這種結構具有良好的熱穩(wěn)定性。最后，我們研究了以熱穩(wěn)定性良好的紅熒烯鏈狀結構為模板構筑的富勒烯納米結構。在該模板上實現(xiàn)了兩種自組裝結構：分子長鏈結構和密堆結構。長鏈結構中其鏈長可達50納米，終止于分子模板的臺階邊緣；在臺階邊緣出現(xiàn)緊密堆積結構，這種密堆島并不形成室溫下富勒烯晶體的面心立方結構，而是六角立方結構。值得