Un equipo internacional de científicos alrededor del Dr. Georg Heimel y el Prof. Norbert Koch de la HZB y la Universidad Humboldt de Berlín ha desentrañado el misterio de qué tienen en común los compuestos de metal y carbono. Su descubrimiento permite mejoras más específicas para las capas de contacto entre electrodos metálicos y materiales activos en dispositivos electrónicos orgánicos.

Hasta ahora era prácticamente imposible predecir con precisión qué moléculas funcionaban bien en el trabajo. Básicamente, tenían que ser identificados por ensayo y error.

"Hemos estado trabajando en esta cuestión durante varios años y por fin pudimos llegar a una imagen concluyente utilizando una combinación de varios métodos experimentales y cálculos teóricos, ", Explica Georg Heimel. Los investigadores examinaron sistemáticamente diferentes tipos de moléculas cuya columna vertebral consiste en la misma cadena de anillos de carbono aromáticos fusionados. Se diferenciaban en un pequeño detalle:el número de átomos de oxígeno que se proyectan desde la columna vertebral. Estas moléculas modificadas se colocaron en los típicos metales de contacto oro, plata, y cobre.

Usando espectroscopía de fotoelectrones (UPS y XPS) en la propia fuente de radiación de sincrotrón BESSY II de HZB, los investigadores pudieron identificar los enlaces químicos que se formaron entre las superficies metálicas y las moléculas, así como medir los niveles de energía de los electrones de conducción. Los colegas de la Universidad de Tübingen de Alemania determinaron la distancia exacta entre las moléculas y las superficies metálicas utilizando mediciones de ondas estacionarias de rayos X tomadas en la fuente de radiación de sincrotrón ESRF en Grenoble. Francia.

Estos experimentos demostraron que, al contacto entre los átomos de oxígeno que sobresalen de la columna vertebral y varios de los metales, La estructura interna de las moléculas cambió de tal manera que perdieron sus propiedades semiconductoras y en cambio adoptaron las propiedades metálicas de la superficie. A pesar de requisitos previos similares, este efecto no se observó para la molécula de la columna vertebral "desnuda". De la observación de qué moléculas sufrieron este tipo de cambios drásticos en qué metal, los investigadores pudieron derivar pautas generales. "En este punto, Tenemos una idea bastante clara de cómo deberían verse las moléculas y cuáles deberían ser sus propiedades para que sean buenos mediadores entre los materiales orgánicos activos y los contactos metálicos. o, como nos gusta llamarlo, bueno para formar contactos metálicos suaves, "dice Heimel.