本项目着眼于生物分子以及平面共轭分子在新型光电转换器件中的应用,特别关注叶绿素a、富勒烯以及红荧烯、酞菁锌这四种典型分子在各类固体表面上的单分子层薄膜以及其构成的分子结的构筑。在超高真空环境下,通过有机分子分子束淀积技术,在硅、金、铜等表面实现了上述单分子层的构筑,利用扫描隧道显微技术,实现了对所构筑的单分子层薄膜以及分子结的结构表征,研究了上述薄膜和分子结的形成机制。在室温条件下,表征了单个富勒烯分子在硅(111)表面上的吸附几何结构,并通过针尖实现了对富勒烯分子的吸附位点、在面内取向以及吸附状态的调控。制备了红茵烯超分子手性结构,揭示了分子间作用力对手性结构的影响,实现了手性在层间的传递;也利用同步辐射光电子谱阐明了氧化过程对红茵烯薄膜电子结构的影响,提出了结构缺陷所导致的带间态模型。在室温下观测了吸附在铜(100)表面的酞菁锌分子的手性特征,揭示了该类手性来源于酞菁锌与铜表面之间的非对称电荷转移,展示了该类手性具有自我手性识别的特点以及识别机制。上述研究成果对基于有机分子的器件设计以及手性提纯和催化具有重要的参考价值,共在Appl. Phys.lett.等杂志发表SCI论文5篇。
英文主题词monolayer;adsorption geometry;chirality;supramolecular structures