Estudio de Adsorcion y Autoensamblado de Ácido Trereftálico (TPA) en la Superficie Cu(100)

ROBINO L ,MURILLO QUIROS N ,CRISTINA L ,GAYONE J ,FUHR J ,ASCOLANI H

Montevideo

Congreso; Reunion Conjunta AFA SUF; 2011

AFA SUF

Existen evidencias que los grupos carboxilos de la molécula de ácido tereftálico(TPA) se deprotonan en Cu(100). La reacciones es activada a una temperatura deactivación de alrededor de 250 K. Esto da lugar a distintas fases autoensambladasdependiendo de la temperatura de deposición.En este trabajo caracterizamos y estudiamos las distintas fases del sistemaTPA/Cu(100) mediante experimentos de STM (scanning tunneling microscopy), LEED (lowenergy electron diffraction) y espectroscopía de iones (ISS-DRS), y cálculos teóricosbasados en la teoría de funcional densidad (DFT). El objetivo del trabajo fue investigar el rolque juegan las interacciones molécula - sustrato y molécula - molécula en la estabilizaciónde redes bidimensionales de moléculas orgánicas en superficies.La fase más estable del sistema, conocida como γ, es una superestructurabidimensional (3×3) y se obtiene depositando TPA sobre la superficie a temperaturaambiente. En este caso nuestros resultados indican que las moléculas se encuentranorientadas en la dirección [001] y con los dos grupos carboxilos deprotonados. La fuerteinteracción de los átomos de oxígeno del ácido con los átomos de cobre de la primera capade la superficie producen además dos efectos importantes: la corrugación de la superficiede Cu y un fuerte “pandeo” de la molécula. Este último efecto fue observado medianteexperimentos de dispersión de iones.La deposición a temperatura ambiente produce también una fase cuasiestableconocida como β , que coexiste con la fase (3×3). En este trabajo determinamos por primeravez que la fase β consiste en una superestructura (2√2×9√2)R45o con 4 moléculasadsorbidas por celda primitiva. Este recubrimiento es el mismo recubrimiento que presentala fase (3×3). Cálculos teóricos y experimentos de dispersión de iones indican que en la fase(2√2×9√2)R45o las moléculas de TPA se encuentran acostadas y con ambos gruposcarboxilo deprotonados orientadas a lo largo de direcciones [ 011 ].Por otra parte , depositando TPA sobre la superficie fría (< 190 K) encontramos unafase de bajas temperaturas conocida como α. Imágenes de STM con resolución moleculartomadas a 170 K muestran que las moléculas se autoensamblan formando largas cintas.Estas cintas tienen ángulos de 9o±3o grados respecto a las direcciones [100] del sustrato. Seespecula que en el autoensamblado de esta fase actúa un mecanismo de doble puente dehidrógeno entre las moléculas similar al actuante en cristales de TPA