Beräknad karta över elektrondensitetsförändringarna på grund av heteroövergången som visar elektronöverföring till C60 i mitten.
UHV STM-bild av C60-Pn kirala heteroövergångar i planet, överlagd med molekylära modeller som visar orienteringen och kiraliteten (högerhänt grön, vänsterhänt blå) (mitten).
I en nyligen genomförd studie från grupperna Electronic &Magnetic Materials &Devices och Theory &Modeling vid Argonne National Laboratory, C 60 och pentacen (Pn) molekyler, två arbetshästar av organisk elektronik och optoelektronik, observeras att självmontera på en Cu(111)-yta till "tapphjuls"-formade och kirala heteroövergångar i planet. Beräkningar bekräftar att heterostrukturerna är energetiskt gynnsamma konformationer och avslöjar elektronladdningsöverföring från Pn till C 60 i denna kirala morfologi, en kritisk signatur för elektroniska heteroövergångar.
Demonstrationen att dessa mycket symmetriska acceptor- och donatormolekyler, som används i stor utsträckning inom organisk elektronik och solceller, form av kirala strukturer föreslår en potentiell väg för att integrera kiral selektivitet med optisk absorption och laddningsseparation, även med mycket symmetriska akirala molekyler. Studier i ett ultrahögt vakuum (UHV) system med ytberedning och scanning tunneling microscopy (STM) kapacitet var avgörande för att karakterisera de självmonterade systemen på atomär skala i en ultraren miljö. Dessutom, beräkningsklustret "Carbon" stödde densitetsfunktionella teoriberäkningar med van der Waals-korrigeringar på dessa komplexa strukturer.
