Un team internazionale di scienziati attorno al Dr. Georg Heimel e al Prof. Norbert Koch dell'HZB e dell'Università Humboldt di Berlino ha svelato il mistero di ciò che il metallo e i composti del carbonio hanno in comune. La loro scoperta consente miglioramenti più mirati agli strati di contatto tra elettrodi metallici e materiali attivi nei dispositivi elettronici organici.

Finora era praticamente impossibile prevedere con precisione quali molecole si comportassero bene sul lavoro. Fondamentalmente dovevano essere identificati per tentativi ed errori.

"Stiamo lavorando su questa domanda da diversi anni e potremmo finalmente ottenere un quadro conclusivo utilizzando una combinazione di diversi metodi sperimentali e calcoli teorici, " Spiega Georg Heimel. I ricercatori hanno esaminato sistematicamente diversi tipi di molecole la cui spina dorsale è costituita dalla stessa catena di anelli di carbonio aromatico fusi. Differivano solo in un piccolo dettaglio:il numero di atomi di ossigeno che sporgevano dalla spina dorsale. Queste molecole modificate sono state poste su i tipici metalli di contatto oro, d'argento, e rame.

Utilizzando la spettroscopia fotoelettronica (UPS e XPS) presso la sorgente di radiazione di sincrotrone BESSY II di HZB, i ricercatori sono stati in grado di identificare i legami chimici che si sono formati tra le superfici metalliche e le molecole, nonché di misurare i livelli di energia degli elettroni di conduzione. I colleghi dell'Università tedesca di Tubinga hanno determinato la distanza esatta tra le molecole e le superfici metalliche utilizzando misurazioni di onde stazionarie a raggi X effettuate presso la sorgente di radiazione di sincrotrone ESRF a Grenoble, Francia.

Questi esperimenti hanno dimostrato che, al contatto tra gli atomi di ossigeno che sporgono dalla spina dorsale e molti dei metalli, la struttura interna delle molecole è cambiata in modo tale che hanno perso le loro proprietà di semiconduttore e hanno invece adottato le proprietà metalliche della superficie. Nonostante requisiti simili, questo effetto non è stato osservato per la molecola dello scheletro "nudo". Dall'osservazione quali molecole hanno subito questo tipo di drastici cambiamenti su quale metallo, i ricercatori potrebbero trarre linee guida generali. "A questo punto, abbiamo un'idea abbastanza precisa di come dovrebbero apparire le molecole e quali dovrebbero essere le loro proprietà se devono essere buoni mediatori tra materiali organici attivi e contatti metallici, o, come ci piace chiamarlo, bravo a formare contatti metallici morbidi, "dice Heimel.