(Phys.org) -- Kryogen ultrahögvakuum scanning tunnelmikroskopi (STM) användes av forskare i Center for Nanoscale Materials Electronic &Magnetic Materials &Devices Group vid Argonne National Laboratory för att avslöja exceptionellt svaga molekyl-yta-interaktioner mellan fulleren C60 på epitaxiellt odlad grafen på kiselkarbidsubstrat.

Det första lagret av C60-molekyler monteras själv till välordnade tätpackade öar. In situ scanning tunneling spektroskopi avslöjar en högsta ockuperade molekylära orbital-lägsta lediga molekylära orbital gap på 3,5 V, vilket är nära värdet av fast och gasfas C60. Detta fynd indikerar en betydligt mindre mängd laddningsöverföring från C60 till grafen jämfört med C60 adsorberad på metalliska ytor.

Vanligtvis dominerar gränssnittseffekter över egenskaperna hos adsorberade molekyler. Här, dock, ett perfekt tvådimensionellt material (grafen) har helt frikopplat det organiska systemet från de laddade gränssnittstillstånden för rekonstruktionen av kiselkarbidytan. Förbättring av molekylbaserade organiska solceller och biosensorer är beroende av minimal interaktion mellan substrat och molekyler för att bevara inneboende molekylära funktioner, vilket uppnåddes i detta fall via ett inert grafen "barriär" lager.