Research Abstract

超分子カーペットのシームレスな成長  OPEN ブックマーク

Seamless growth of a supramolecular carpet

2016年2月3日 Nature Communications 7 : 10653 doi: 10.1038/ncomms10653 (2016)
超分子カーペットのシームレスな成長
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有機物/金属の界面は、金属表面における分子間ネットワークの形成や有機デバイスの性能に極めて重要な役割を果たす。有機薄膜の純度や均一性は有機デバイスの作動に大きな影響を及ぼす。しかし、構造が不規則な金属表面上では分子の秩序化が本質的に制限されるため、均一性の高い有機薄膜を金属表面との界面に形成することは難しい。今回我々は、金属表面上に一段階で作製できる、広く均一な界面構造と不規則な金属表面に対する高い適応性をもった超分子カーペットを報告する。その高度な均一性は、界面相互作用と部位特異的な分子再配列がうまくバランスしていることにより達成されており、アニール処理前のアモルファス金表面上でも均一な膜が得られた。超分子カーペット由来の電子状態と金基板の表面電子状態が共存する状態が、このシステムのエネルギー領域や観測位置により選択的に現れることが明らかとなった。これらの知見は、高度な構造完全性を持つ有機薄膜の形成への深い洞察を与えるばかりでなく、有機物/金属の界面における分子ネットワークの幾何学構造や電子構造を制御するための新たな道筋を示すものである。

Ju-Hyung Kim, Jean-Charles Ribierre,Yu Seok Yang, Chihaya Adachi, Maki Kawai, Jaehoon Jung, Takanori Fukushima & Yousoo Kim

Corresponding Authors

Jaehoon Jung
理化学研究所 表面界面科学研究室

福島 孝典
東京工業大学 資源化学研究所

金 有洙
理化学研究所 表面界面科学研究室

Organic/metal interfaces play crucial roles in the formation of intermolecular networks on metal surfaces and the performance of organic devices. Although their purity and uniformity have profound effects on the operation of organic devices, the formation of organic thin films with high interfacial uniformity on metal surfaces has suffered from the intrinsic limitation of molecular ordering imposed by irregular surface structures. Here we demonstrate a supramolecular carpet with widely uniform interfacial structure and high adaptability on a metal surface via a one-step process. The high uniformity is achieved with well-balanced interfacial interactions and site-specific molecular rearrangements, even on a pre-annealed amorphous gold surface. Co-existing electronic structures show selective availability corresponding to the energy region and the local position of the system. These findings provide not only a deeper insight into organic thin films with high structural integrity, but also a new way to tailor interfacial geometric and electronic structures.

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