Forskare från University of Tsukuba odlar framgångsrikt en Li@C60 -film på en kopparyta för att studera de molekylära orbitalerna. Kredit:University of Tsukuba
Förutom att göra den till en av de mest erkända molekylerna, den utmärkande fotbollsformen av C 60 ger det några användbara egenskaper. En av dem anses vara elektrisk konduktivitet när flera molekyler ligger nära varandra. Ansträngningar har därför gjorts för att optimera C 60 så att den kan appliceras på elektroniska enheter. Nu, forskare vid University of Tsukuba har tagit fram ett sätt att deponera filmer baserade på C 60 att tillhandahålla en robust modell att studera. Deras resultat publiceras i The Journal of Physical Chemistry Letters .
Organisk elektronik - baserad på kolatomer - erbjuder fördelar som att vara billigare, lättare, och mer flexibel än traditionella metallalternativ. De förväntas därför spela en stor roll i elektronikens framtid.
C 60 är ett lovande organiskt elektroniskt material som har optimerats ytterligare genom att inkludera en litiumjon inuti buren för att ge Li@C 60 . Om ett lager litiumfyllda burar kan placeras nära varandra på en yta, de molekylära orbitalerna i dessa strukturer - kända som superatom molekylära orbitaler (SAMO) - anses vara tillräckligt diffusa och överlappande för att de ska kunna transportera elektroner.
Försök har gjorts att förbereda Li@C 60 filmer att studera genom att deponera dem från salter. Dock, den värme som krävs orsakade att litiumjonerna lossnade, lämnar många av C 60 burar tomma. Forskarna använde ett salt med en större, mindre starkt bunden anjon, vilket innebar lägre temperaturer kunde användas och ett monoskikt av intakt Li@C 60 kunde bildas.
"Även om våra tidigare ansträngningar att sätta in Li@C 60 filmer gav oss möjlighet att studera enskilda superatomer, vi fick inte den fullständiga bilden vi letade efter, "förklarar studie motsvarande författare professor Yoichi Yamada." Med hjälp av [Li@C 60 ] NTf 2 - salt producerade ett stabilt monoskikt och gav oss ett utmärkt tillfälle att studera SAMO. "
Forskarna använde scanningstunnelmikroskopi och densitetsfunktionella teoriberäkningar för att studera Li@C 60 filma. De fann att även om s-SAMO var lokaliserat på den individuella Li@C 60 molekyler, pz-SAMO var mycket mer diffus, möjliggör transport av elektroner.
"Vi har visat en framgångsrik modell som kommer att vara användbar för framtida Li@C 60 experiment med monoskikt, "säger professor Yamada." Och även om vi inte riktigt är i stadiet att göra elektroniska enheter baserade på Li@C 60 en verklighet, våra resultat ger ett viktigt steg i rätt riktning. "
