Molecular self-assembly of organic molecules on coinage metal surfaces

Materialen voor nano-elektronische apparaten in beeld gebracht

De wetenschapswereld is geïnteresseerd in het bestuderen van materie op nanoschaal en in het produceren van nanomaterialen die de ontwikkeling van onze samenleving stimuleren. Een veel gebruikte methode hierbij is het gebruik van organische moleculen om dunne lagen op metalen oppervlakten te bouwen. Dit is vanwege hun uitstekende elektronische eigenschappen veelbelovend voor gebruik in nano-elektronische apparaten. Dit soort nanomaterialen wordt gevormd door een proces dat bekend staat als moleculaire zelfassemblage, waarbij de moleculen aan elkaar binden op een oppervlak om verschillende tweedimensionale (2D) structuren te vormen.

Brian Baker onderzocht een verscheidenheid aan factoren die de vorming van verschillende 2D-nanomaterialen beïnvloeden aan de hand van gegevens die zijn verkregen door geavanceerde apparatuur waarmee materie op nanoschaal kan worden waargenomen, zoals de scanning tunneling microscope (STM). Deze STM microscoop werd bediend onder ultrahoog vacuüm (UHV) of omstandigheden met een extreem lage druk om een goed gecontroleerde omgeving te garanderen.

Met de uitstekende beeldvormingsmogelijkheden van de STM is het mogelijk om de organische moleculen (met een grootte van enkele nanometers) te observeren die deze 2D-nanomaterialen vormen. Het onderzoek van Baker richtte zich op 2D-nanomaterialen die worden gevormd door organische moleculen te verbinden met metaalatomen op een metalen oppervlak, oftewel metaal-organische coördinatienetwerken (MOCN's). Die bieden veelbelovende toepassingen in nano-elektronische apparaten vanwege de metaalatomen die zijn opgenomen in hun 2D-structuur. Verder onderzocht Baker de invloed van het aantal moleculen en de chemische structuur van de organische moleculen bij de vorming van de MOCN's gepresenteerd.

Het promotieonderzoek van Brian Baker vond plaats bij de afdeling Oppervlakken en Dunne Lagen van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering van de RUG.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/a14418ed-64b9-4ba6-bee5-bad4674aa972