Raziskali smo lastnosti prenosa naboja vertikalno zloženih organskih heterostikov temelječih na amino-karboksilni (A-K) sklopitvenih shemi z vodikovo vezjo s pomočjo rentgenske resonančne fotoemisije in metode takta razpada notranjih vrzeli. Pokazali smo, da vodikova vez v molekulskih dvojnih plasteh benzoične kisline/cisteamina (BK/CA) z A-K sklopitveno shemo omogoča ultrahiter prenos naboja preko točno določenih poti. Prenos naboja s posameznih molekul BK neposredno sklopljenih s površino Au(111) je zelo hiter in se z vmesno plastjo molekul CA selektivno omeji, zaradi omejitve delokalizacije elektronov iz fenilne skupine BK molekul. Hkrati pa odpre nov hiter kanal za prenos naboja preko orbital BK lokaliziranih blizu A-K vezi. To dokazuje, da lahko izkoristimo vodikove vezi zaradi A-K sklopitve za prostorsko/orbitalno manipulacijo lastnosti prenosa naboja preko hetero-molekulskih stikov.
COBISS.SI-ID: 29261863
Raziskali smo dvosmerno femtosekundno dinamiko transporta naboja s pomočjo resonančne fotoemisije in metode takta razpada notranjih vrzeli iz 4,4'-bipiridinskih molekulskih plasti na tri različne substrate: Au(111), epitaksialno plast grafena na Ni(111) in grafenskih nanotrakov na Au(111). Pokazali smo, da najnižja nezasedena molekulska orbitala (LUMO) molekule ob tvorbi notranje vrzeli pade delno pod Fermijev nivo v vseh raziskanih sistemih, kar odpira dodaten razpadni kanal za notranjo vrzel, ki vključuje prenos naboja s substrata na molekulo. Poleg tega smo s pomočjo metode takta razpada notranjih vrzeli ugotovili, da je dvosmerni čas prenosa naboja z 2 fs med substratom in molekulo najkrajši na Au(111), sledi z okoli 4 fs epitaksialna plast grafena ter najdaljši na grafenskih nanotrakovih z okoli 10 fs. Predstavili smo tudi dokaze za hitro fazno dekoherenco vzbujenega LUMO* elektrona preko interakcije s površino, kar predstavlja prvo opažanje takšnega hitrega dvosmernega prenosa naboja prek organsko/grafenske stične plasti.
COBISS.SI-ID: 2895460
Napredne molekularne elektronske komponente ostajajo ključnega pomena za naslednjo generacijo miniaturiziranih integriranih vezij. Tako si je veliko število raziskav prizadevalo odkriti molekularne žice brez izgub, za katere je stopnja prenosa naboja ali prevodnost neodvisna od dolžine v tunelskem režimu. Tukaj poročamo o sintezi in karakterizaciji DNK podobnim molekulskih žic. Ugotovili smo, da je prenos naboja preko teh struktur neodvisen od njihove dolžine. Predlagamo tudi možen mehanizem, ki ustrezno pojasni naše ugotovitve. Predstavljeni pristop ima lahko pomembno vlogo pri razvoju visoko zmogljivih molekularnih elektronskih komponent ter pri temeljnih raziskavah pojavov prenosa naboja v organskih polprevodnikih.
COBISS.SI-ID: 3014500
Raziskali smo samo-urejeno rast naftil-metil-amin molekul (NMA) na površini Au(111) z usklajenim eksperimentalnim in teoretičnim pristopom. Opazili smo tri dobro definirane faze pri različnih toplotnih obdelavah enomolekulskih plasti NMA. Pokazali smo, da pri tem pomembno vlogo igra metil-aminski zaključek preko med-molekulskih interakcij kakor tudi interakcij med molekulo in substratom. Proces samo-prepoznavanja amino skupin je pogonski dejavnik za tvorbo kompleksnega sistema vodikovih vezi v majhnih molekulskih gručah, ki lahko deluje tudi kot predhodnik denitrogenacijskega kondenzacijskega procesa induciranega s toplotno obdelavo.
COBISS.SI-ID: 29338407
Raziskali smo elektronsko strukturo 4-hidroksi cianobenzena v plinasti fazi, večplastnih nanosih ter molekulskih kristalov s pomočjo rentgenske fotoemisije (XPS) ter absorpcije rentgenskih žarkov v bližini robov (NEXAFS). Uporabili smo resonančno fotoemisijo (RESPES) za določitev simetrije in atomske lokalizacije zasedenih in nezasedenih molekulskih orbital proste molekule. Po kondenzaciji molekul v večplastni film smo ugotovili, da se vezavne energije 1s notranjih elektronskih nivojev kisika in dušika premaknejo v nasprotni smeri, kar je skladno s pričakovanimi premiki ob tvorbi medmolekulskih vodikovih vezi. RESPES meritve nakazujejo, da ta interakcija povzroči tudi znantno prostorsko popačenje najnižjih nezasedenih molekulskih orbital, ki se deloma odmaknejo z atoma dušika. Prav tako večplastni filmi in posamezni molekulski kristali kažejo enak dikroizem v NEXAFS meritvah pri različnih polarizacijah vpadne rentgenske svetlobe, kar pomeni da medmolekulske vodikove vezi usmerjajo molekulsko urejanje v določeno molekulsko orientacijo.
COBISS.SI-ID: 2765412