金屬酞菁分子與金屬表面外延石墨烯之間的相互作用

2013-04-29 楊鍇 中國科學(xué)院物理研究所

  我們通過低溫掃描隧道顯微鏡研究了四種金屬酞菁分子在釕單晶和鉑單晶表面外延石墨烯上的的自組裝行為。在低覆蓋度下,四者在石墨烯表面展現(xiàn)出截然不同的自組裝結(jié)構(gòu)。酞菁鐵以單分子形式分散吸附,酞菁錳形成分散的分子鏈,酞菁鎳和原酞菁傾向于形成小的Kagome 片。

  通過仔細(xì)分析,我們得出了四者與石墨烯之間的相互作用的強(qiáng)度的關(guān)系:酞菁鐵 >酞菁錳 > 酞菁鎳和原酞菁。作為對比實(shí)驗(yàn),我們選用了另一種基底 - 金屬鉑單晶表面外延的高質(zhì)量石墨烯,試圖比較不同基底生長的石墨烯與同一種分子(酞菁鐵)的相互作用的強(qiáng)弱關(guān)系。

  研究表明,盡管石墨烯與金屬鉑之間可以形成多種超結(jié)構(gòu)(摩爾周期),但是石墨烯表面的酞菁鐵分子總是傾向于形成二維的島狀結(jié)構(gòu)。這些不同的自組裝行為來源于分子-分子間相互作用和分子-基底間相互作用的微妙的平衡。