Structural and chemical effects of charge transfer across metal organic interfaces

• Autores: Christian Urban
• Directores de la Tesis: Roberto Otero Martín (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2012
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Manuel Rojo Alaminos (presid.), Nicolás Agraït de la Puente (secret.), Andres Arnau Pino (voc.), James O'Shea (voc.), José Ignacio Pascual Chico (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física molecular
      • Moléculas orgánicas
    • Física del estado sólido
      • Interfases
      • Superficies
  • Química
    • Química orgánica
      • Estructura de moléculas orgánicas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: digitool-uam.greendata.es
• Resumen
  • español

    Resumen En esta tesis se identifica la transferencia de carga en la intercara entre moléculas aceptores y la superficie de Cu(100) como uno de los factores determinantes para la geometría de adsorción, la reconstrucción de la superficie metálica en presencia de adsorbatos, el orden molecular que surja del proceso de auto ensamblaje, y la naturaleza de las reacciones químicas que pueden sufrir las moléculas adsorbidas sobre superficies metálicas. Cuatro sistemas aceptor/Cu(100) han sido investigados con técnicas experimentales como STM, XPS, XAS y medidas de la función de trabajo. Los resultados son presentados con apoyo teórico. Los resultados de esta tesis demuestran la invalidez del enfoque en el cual el único papel de la superficie es de soporte de las moléculas que se comportarían como si estuvieran en fase gas. En particular, nuestros experimentos demuestran que la transferencia de carga en la intercara metal-orgánica, importante en muchas situaciones de interés tecnológico, determina de manera decisiva su morfología, y debe ser tenida en cuenta a la hora de diseñar estas intercaras a nivel atómico.

  • English

    Abstract In the present dissertation charge transfer at the interface between organic acceptors and a metal Cu(100)-single crystal surface is identified as one of the main factors in determining the molecular adsorption geometry, the possible surface reconstruction upon adsorption, the molecular ordering upon self assembly and the nature of the chemical reaction that the molecules can undergo when adsorbed on a metal surface. Four molecule-substrate systems are investigated with experimental techniques like STM, XPS, XAS and work function measurements, the findings are presented together with theoretical support. The results of this thesis evidence the inadequacy of the gas-phase picture in which the only role of the surface is supporting the adsorbates, while their interactions and geometries are those of the gas-phase. In particular, our experiments show that charge transfer at organic-metal interfaces, which is expected at many technologically relevant situations, affects in a very decisive way the morphology of the interface and must be taken into consideration in the atomic-scale engineering of such interfaces.