STM imagem tridimensional renderizada de uma monocamada automontada C60 em um limite de domínio de grafeno e SiC puro (0001); cada molécula C60 tem 1 nm de diâmetro.
(Phys.org) - Microscopia de tunelamento de ultra-alto vácuo (STM) criogênica foi empregada por pesquisadores do Grupo de Dispositivos e Materiais Eletrônicos e Magnéticos do Centro de Materiais em Nanoescala no Laboratório Nacional de Argonne para descobrir interações molécula-superfície excepcionalmente fracas entre o fulereno C60 depositado em grafeno epitaxialmente crescido em substratos de carboneto de silício.
A primeira camada de moléculas C60 se auto-organiza em ilhas bem ordenadas e compactas. A espectroscopia de tunelamento de varredura in situ revela um orbital molecular mais alto ocupado - menor lacuna orbital molecular desocupada de 3,5 V, que está próximo do valor do sólido e da fase gasosa C60. Este achado indica uma quantidade significativamente menor de transferência de carga do C60 para o grafeno em comparação com o C60 adsorvido em superfícies metálicas.
Normalmente, os efeitos da interface dominam as propriedades das moléculas adsorvidas. Aqui, Contudo, um material bidimensional perfeito (grafeno) desacoplou completamente o sistema orgânico dos estados de interface carregados da reconstrução da superfície do carboneto de silício. A melhoria dos fotovoltaicos e biossensores orgânicos baseados em moléculas depende de uma interação mínima substrato-molécula para preservar as funcionalidades moleculares intrínsecas, que foi alcançado neste caso através de uma camada de "barreira" de grafeno inerte.
