Os substratos podem ter uma influência profunda nas interações eletrônicas das moléculas e dos materiais neles depositados. A natureza do substrato, tal como a sua composição química, estrutura superficial e propriedades electrónicas, pode alterar significativamente o comportamento electrónico das espécies adsorvidas. Aqui estão algumas maneiras principais pelas quais os substratos podem influenciar as interações eletrônicas:

1. Interações Químicas: A natureza química do substrato pode dar origem a vários tipos de interações com as moléculas adsorvidas. Essas interações podem incluir ligações covalentes, ligações iônicas, ligações de hidrogênio, forças de van der Waals e muito mais. A força e o tipo de interação química entre o substrato e o adsorbato afetam significativamente as interações eletrônicas dentro da camada adsorvida.

2. Transferência de cobrança: Os substratos podem atuar como doadores ou aceitadores de elétrons, levando à transferência de carga entre o substrato e as espécies adsorvidas. Esta transferência de carga pode modificar a distribuição de carga eletrônica dentro do adsorbato, alterando suas propriedades e interações eletrônicas.

3. Estados de superfície: A presença de estados superficiais no substrato pode criar níveis de energia eletrônica adicionais próximos ao nível de Fermi. Esses estados superficiais podem interagir com os estados eletrônicos do adsorbato, levando à hibridização e modificação da estrutura da banda eletrônica. A interação com os estados da superfície pode influenciar significativamente as propriedades eletrônicas e as interações das moléculas adsorvidas.

4. Dobragem da banda: Quando um substrato semicondutor e um metal ou molécula entram em contato, ocorre flexão da banda. Isto se refere à mudança nas bandas de energia do semicondutor próximo à interface. A flexão de banda pode criar barreiras potenciais ou camadas de acumulação que afetam o transporte de portadores de carga e influenciam as interações eletrônicas dentro da camada adsorvida.

5. Incompatibilidade de tensão e rede: No caso de crescimento epitaxial ou deposição de filmes finos, a incompatibilidade da rede entre o substrato e o material depositado pode induzir deformação. A deformação pode modificar a estrutura da banda eletrônica, afetando as interações eletrônicas e as propriedades do material depositado.

6. Defeitos de superfície: Defeitos superficiais, como degraus, dobras e lacunas, podem atuar como locais ativos para interações eletrônicas. Esses defeitos podem introduzir estados eletrônicos localizados ou modificar o ambiente eletrônico local, impactando as interações eletrônicas dentro da camada adsorvida.

7. Propriedades magnéticas: Substratos magnéticos podem induzir propriedades magnéticas nas moléculas ou materiais adsorvidos. A interação entre os momentos magnéticos do substrato e do adsorbato pode levar à polarização do spin e ao ordenamento magnético dentro da camada adsorvida.

8. Modificação da Estrutura Eletrônica: A estrutura eletrônica do substrato pode influenciar diretamente as interações eletrônicas dentro da camada adsorvida. A presença de estados eletrônicos específicos, como ressonâncias de superfície ou estados de poços quânticos, pode aumentar ou suprimir certas interações eletrônicas e modificar o comportamento eletrônico geral do sistema adsorvido.

Em resumo, os substratos desempenham um papel vital na influência das interações eletrônicas, introduzindo vários efeitos químicos, físicos e eletrônicos. Compreender e controlar as propriedades do substrato são cruciais para projetar e otimizar as propriedades eletrônicas de moléculas e materiais adsorvidos para diversas aplicações, incluindo catálise, eletrônica, spintrônica e tecnologias relacionadas à energia.