Immagine renderizzata tridimensionale STM di un monostrato autoassemblato C60 in corrispondenza di un confine di dominio di grafene e SiC nudo(0001); ogni molecola C60 ha un diametro di 1 nm.
(Phys.org) -- La microscopia criogenica a scansione tunnel a vuoto ultraelevato (STM) è stata impiegata dai ricercatori del Center for Nanoscale Materials Electronic &Magnetic Materials &Devices Group presso l'Argonne National Laboratory per scoprire interazioni molecola-superficie eccezionalmente deboli tra il fullerene C60 depositato su grafene cresciuto epitassialmente su substrati di carburo di silicio.
Il primo strato di molecole C60 si autoassembla in isole ravvicinate ben ordinate. La spettroscopia a effetto tunnel a scansione in situ rivela un gap orbitale molecolare occupato più basso e un gap orbitale molecolare non occupato più basso di 3,5 V, che è vicino al valore di C60 in fase solida e gassosa. Questa scoperta indica una quantità significativamente minore di trasferimento di carica dal C60 al grafene rispetto al C60 adsorbito su superfici metalliche.
Di solito gli effetti dell'interfaccia dominano sulle proprietà delle molecole adsorbite. Qui, però, un perfetto materiale bidimensionale (grafene) ha completamente disaccoppiato il sistema organico dagli stati di interfaccia carichi della ricostruzione superficiale del carburo di silicio. Il miglioramento del fotovoltaico e dei biosensori organici basati su molecole si basa su un'interazione minima substrato-molecola per preservare le funzionalità molecolari intrinseche, che è stato ottenuto in questo caso tramite uno strato "barriera" di grafene inerte.
