Rol de las interacciones cadena-cadena en la estrcutura de monocapas de

H. F. BUSNENGO ; J. G. SOLANO CANCHAYA ; P. N. ABUFAGER; Y. WANG; M. ALCAMÍ; M. L. MARTIARENA; K. REUTER

Encuentro; XII Encuentro "Superficies y Materiales Nanoestructurados 2012"; 2012

Aunque las superficies de Au(111) y Ag(111) son ampliamente utilizadas para el crecimiento de monocapas autoensambladas (SAM) de alcanotiolatos (SCn), y existe una enorme cantidad investigaciones teóricas sobre las mismas, varias preguntas permanecen poco claras [1-2]. Por ejemplo, tanto los recubrimientos de saturación de las SAMs sobre Au(111) y Ag(111) (1/3 vs. 3/7), al  igual que los ángulos de inclinación de las cadenas (~30° vs. ~0-10°) son diferentes debido a razones que no son totalmente comprendidas. Muy a menudo, se dice que estas diferencias (entre SAMs crecidas sobre sustratos a priori muy similares) refleja el hecho que la estructura de las SAMs es dictado por una sutil competencia entre las interacciones S-sustrato y cadena-cadena..             En este trabajo comparamos la estabilidad de muchas posibles estructuras de SAMs de SCn sobre Au(111) y Ag(111) caracterizadas por recubrimientos 1/3 and 3/7 (para cadenas con n=1,...,18 átomos de C) a través de cálculos usualmente llamados DFT-D [3]. Como era esperado, para cadenas alquílicas suficientemente largas, la contribución de las interacciones cadena-cadena a la energía de cohesión de la SAM es mayor que la contribución de la ligadura S-superficie. Sin embargo, en tales casos, las interacciones cadena-cadena también estabilizan otras estructuras de más alto recubrimiento  que involucran multicapas. Luego, las diferentes propiedades estructurales de las fases paradas de las monocapas de SCn sobre Au(111) y Ag(111) son predominantemente determinadas por las diferentes dependencias con el recubrimiento de las energías de ligadura S-superficie, que a su vez se deben a las diferentes reconstrucciones del sustrato inducidas por las SAMs [1,4,5]. De este modo, nuestros resultados muestran sorprendentemente que la estructura de la fase más densa (parada) de las monocapas de SCn sobre Au(111) y Ag(111) son prácticamente independientes de la atracción de van der Waals entre cadenas en contraposición con lo que suele asumirse [6]. Referencias   [1] J. C. Love, L. A. Estroff, J. K. Kriebel, R. G. Nuzzo y G. M. Whitesides, Chem. Rev. 105 (2005) 1103. [2] C. Vericat, M. E. Vela, G. Benitez, P. Carro y R. C. Salvarezza, Chem. Soc. Rev. 39 (2010) 1805. [3] S. Grimme, J. Comput. Chem. 25 (2004) 1463; J. Comput. Chem. 27 (2006) 1787. [4] P.N. Abufager, L. Alvarez Soria, M.L. Martiarena, K. Reuter y H.F. Busnengo, Chem. Phys. Lett. 503 (2011) 71. [5] P.N. Abufager, J. G Solano Canchaya, Y. Wang, M. Alcamí, F. Martín, L. Alvarez Soria, M.L. Martiarena, K. Reuter y H.F. Busnengo, Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (2011) 9353. [6]  P.N. Abufager, J. G Solano Canchaya, Y. Wang, M. Alcamí, F. Martín, M.L. Martiarena, K. Reuter y H.F. Busnengo, (en preparación).