(Phys.org) -- Cryogene ultrahoog vacuüm scanning tunneling microscopie (STM) werd gebruikt door onderzoekers van het Center for Nanoscale Materials Electronic &Magnetic Materials &Devices Group van het Argonne National Laboratory om uitzonderlijk zwakke molecuul-oppervlakte-interacties tussen gedeponeerd fullereen C60 aan het licht te brengen. op epitaxiaal gegroeid grafeen op siliciumcarbidesubstraten.

De eerste laag C60-moleculen assembleert zichzelf tot goed geordende dicht opeengepakte eilanden. In situ scanning tunneling spectroscopie onthult een hoogste bezette moleculaire orbitaal-laagste onbezette moleculaire orbitale opening van 3,5 V, wat dicht bij de waarde van vaste en gasfase C60 ligt. Deze bevinding wijst op een aanzienlijk kleinere hoeveelheid ladingsoverdracht van de C60 naar het grafeen in vergelijking met C60 geadsorbeerd op metalen oppervlakken.

Gewoonlijk domineren interface-effecten over de eigenschappen van geadsorbeerde moleculen. Hier, echter, een perfect tweedimensionaal materiaal (grafeen) heeft het organische systeem volledig ontkoppeld van de geladen grensvlakken van de siliciumcarbide-oppervlakreconstructie. Het verbeteren van op moleculen gebaseerde organische fotovoltaïsche cellen en biosensoren is afhankelijk van minimale interactie tussen substraat en moleculen om intrinsieke moleculaire functionaliteiten te behouden, wat in dit geval werd bereikt via een inerte grafeen "barrière" -laag.