Adsorción de moléculas orgánicas en superficies

Abstract

Este proyecto abarca estudios teóricos y experimentales de aspectos fundamentales de la dinámica de adsorción de una variedad de moléculas orgánicas en diferentes sustratos y su autoensamblado para formar capas ultra-delgadas organizadas. Desde el punto de vista experimental, las espectroscopias de iones se combinan con otras espectroscopías de electrones y microscopías de barrido (STM-AFM) para estudiar la cinética de adsorción, la estabilidad con la temperatura, el orden cristalográfico y el proceso de autoensamblado de moléculas de alcanotioles en superficies metálicas (Ag, Au, Cu) y semiconductoras (GaAs). Se realizan también estudios de adsorción de metales (Al, Au, Ag) en las capas autoensambladas de moléculas orgánicas y de R-PTDCI en superficies de Si(111) y Ag(111). En lo que respecta a los estudios teóricos se realizan cálculos aplicando la teoría de funcional densidad (DFT) que permiten obtener información sobre la estructura atómica y electrónica de superficies puras y con adsorbatos, para ello se utiliza el código VASP. La simulación de trayectorias de iones emitidos desde superficies metálicas y aislantes, se realiza empleando códigos tales como el Marlowe. Para lograr una buena comparasión entre las imágenes calculadas y las obtenidas en el STM se buscará introducir el efecto de la punta en las imágenes calculadas. Las funciones de onda de ambas superficies (elemento en estudio y punta) serán descriptas en forma precisa vía cálculos de DFT, y los procesos de transferencia electrónica en el marco de la teoría de perturbaciones (bSKAN Code).In this project we study experimentally and theoretically the fundamental aspects of the dynamics of the adsorption of a variety of organic molecules on different substrates and their self assembling to form ultra-thin organized layers. From the experimental point of view, the ion spectroscopy combined with other electron spectroscopies and scanning probe microscopies (STM-AFM) will be used to study the kinetic of adsorption, the temperature stability, the crystallographic order and the process of self assembling of alkanethiols molecules on metallic (Ag, Au, Cu) and semiconductor (GaAs) surfaces. Studies of the adsorption of metals (Al, Au, Ag) on the self assembled organic monolayers, as well as the adsorption of R-PTDCI molecules on Si(111) and Ag(111) surfaces will also be performed. With respect to the theoretical studies, the calculations will be done by applying the Density Functional Theory (DFT) to obtain information about the atomic and electronic structure of pure and covered surfaces. This last will be done by using the VASP code, while the simulation of ion trajectories by using the Marlowe code. In order to compare the calculated STM images with the experimental ones, we will try to introduce the effects of the tip on the calculated images. The wave functions of both surfaces (tip and sample) will be described within the DFT formulation, while the electron transfer process will be calculated within the perturbation theory (bSKAN code)