قوة فان دير فال توقف الجزيئات

نتائج جديدة على التفاعلات في الواجهة

يمكن ربط الطبقات الرقيقة من الجزيئات العضوية بالدعم المعدني بواسطة قوى جذابة ضعيفة وحدها. © كلوديا أمبروش دراكل
قراءة بصوت عال

يرجع ارتباط بعض الجزيئات العضوية بالأسطح المعدنية فقط إلى قوة Van der Waals ، وهي قوة جذب ضعيفة. في نموذج الجهاز العضوي ، هذه القوة وحدها تجعل من الممكن ربط فيلم عضوي بسطح معدني. الآن ، المنشورة في مجلة Physical Review Letters ، تتطلب هذه النتائج الجديدة مراجعة نماذج عديدة للتفاعلات الفيزيائية للأفلام الرقيقة مع مواد الدعم الخاصة بها.

{} 1L

على الرغم من تحقيق الوظائف المعقدة ، على سبيل المثال رقائق الكمبيوتر ، فإن أشباه الموصلات غير العضوية يتم إنشاؤها ببساطة ، مما يضع قيودًا ضيقة على إمكانيات تطبيقها. آخر لأشباه الموصلات التي تستخدم المواد العضوية. تسمح المرونة العالية للجزيئات العضوية بتطبيقات جديدة تمامًا. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام هذه الميزة إلا إذا تم فهم تعقيدها ، وهو أعلى بكثير من المواد غير العضوية ، بشكل أفضل.

مرارا وتكرارا

لإنتاج أشباه الموصلات العضوية ، يتم تطبيق الأفلام الرقيقة للمواد العضوية الموصلة كهربائياً على سطح ناقل. من المهم أن نفهم التفاعلات في واجهات بين مادة الدعم والمواد العضوية. هذا هو بالضبط ما قدمه فريق نمساوي من الشبكة الوطنية للأبحاث (NFN) "الأفلام الرقيقة العضوية التي يتم التحكم فيها والفعالة" في Montanuniversität Leoben مساهمة مهمة في ذلك. أظهرت الحسابات المعقدة أن فيلمًا رقيقًا من الثيوفين العضوي يتم حفظه على سطح من النحاس بواسطة قوى Van der Waals فقط. يمكن حساب طاقة الامتزاز للفريق بـ -0.50 فولت.

يوضح المتحدث باسم NFN ، البروفيسور هيلموت سيتر من معهد أشباه الموصلات وفيزياء الحالة الصلبة بجامعة جوهانس كيبلر لينز (JKU) لينز: "إن قوة فان دير فال هي قوة تفاعل ضعيفة بين الذرات ، والتي تنتج عن توزيع الشحنة غير المتماثلة في الذرات. كما نعلم الآن ، فإن تأثيرها على الأغشية الرقيقة للغاية للمواد المستخدمة في إنتاج أشباه الموصلات العضوية كبير جدًا وقد يكون كافياً فقط للترابط بين المواد. ومع ذلك ، نظرًا لضعفها ، لم يتم أخذها في الاعتبار ، أو تم اعتبارها أقل شيئًا في العديد من الطرق المستخدمة لحساب تفاعل المواد المختلفة. "العرض

وأوضح سلوك الرابطة في طبقات رقيقة

يبدو أن هذا يفسر السبب في أن تقريب التدرج المستخدم بشكل شائع (GGA) ، والذي يستخدم غالبًا لهذه الأغراض ، لا يمكن أن يفسر بشكل مرض سلوك الترابط في الأفلام الرقيقة. في الواقع ، قد تفسر هذه النتائج المنشورة مؤخرًا التناقضات المعروفة بين البيانات التجريبية المختلفة والنماذج الحسابية لتفاعل الطبقات الرقيقة.

البيانات الجديدة تمتد الفهم الأساسي للتفاعلات بينية. في الوقت نفسه ، يوضح تأثير قوة Van der Waals أنه في النظام المحسوب لا يتم نقل أي رسوم بين ذرات المادة العضوية والناقل. هذا أمر بالغ الأهمية لإنتاج ووظيفة أشباه الموصلات العضوية.

(صندوق العلوم FWF / جامعة لينز ، 21.11.2007 - DLO)