Imagen renderizada tridimensional STM de una monocapa autoensamblada C60 en un límite de dominio de grafeno y SiC desnudo (0001); cada molécula de C60 tiene 1 nm de diámetro.
(Phys.org) - Los investigadores del Centro de Materiales a Nanoescala del Grupo de Dispositivos y Materiales Electrónicos y Magnéticos del Laboratorio Nacional de Argonne emplearon la microscopía de túnel de barrido criogénico de ultra alto vacío (STM) para descubrir interacciones excepcionalmente débiles entre la molécula y la superficie entre el fullereno C60 depositado sobre grafeno cultivado epitaxialmente sobre sustratos de carburo de silicio.
La primera capa de moléculas C60 se autoensambla en islas compactas y bien ordenadas. La espectroscopia de tunelización de barrido in situ revela un orbital molecular ocupado más alto, un espacio orbital molecular desocupado más bajo de 3,5 V, que está cerca del valor de C60 en fase sólida y gaseosa. Este hallazgo indica una cantidad significativamente menor de transferencia de carga del C60 al grafeno en comparación con el C60 adsorbido en superficies metálicas.
Por lo general, los efectos de la interfaz dominan las propiedades de las moléculas adsorbidas. Aquí, sin embargo, un material bidimensional perfecto (grafeno) ha desacoplado completamente el sistema orgánico de los estados de interfaz cargados de la reconstrucción de la superficie de carburo de silicio. La mejora de los biosensores y fotovoltaicos orgánicos basados en moléculas se basa en una interacción mínima entre el sustrato y la molécula para preservar las funcionalidades moleculares intrínsecas. que se logró en este caso mediante una capa inerte de "barrera" de grafeno.
