Rastertunnelspektroskopie an einzelnen Molekülen in epitaktischen Nanoschichten

• Antragsteller: Professor Dr. Torsten Fritz
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 62420628

• Erstellungsjahr: 2014

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Projekt wurde an die FSU Jena übertragen und hier ab 01.01.2010 weitergeführt. Bereits die Arbeiten in Dresden hatten gezeigt, dass es schwierig ist, wirklich zuverlässige Rastertunnelspektroskopiedaten mit den zur Verfügung stehenden Raumtemperatur-STMs zu erhalten. Wesentlich verbesserte Daten lassen sich mit dem nun in Jena zur Verfügung stehenden JT-LT-STM-AFM erzielen. In Abweichung vom ursprünglichen Konzept haben wir uns auf die Fragen des epitaktischen Wachstums der Molekülschichten auf verschiedenen Substraten, der Präparation epitaktischer organisch-organischer Heterosysteme, sowie die Verbesserung der Strukturanalyse konzentriert. Stichpunktartig lassen sich die wesentlichen Resultate wie folgt zusammenfassen: Erklärung der abstoßenden Wechselwirkung von Molekülen auf Metalloberflächen. - Erklärung der physikalischen Ursache des Energiegewinns in epitaktischen Molekülschichten. - Entwicklung von Algorithmen zur hochgenauen quantitativen LEED-Analyse der Gitterstruktur vor allem organischer Adsorbate, mathematische Beschreibung des Einflusses gekippter Probenoberflächen. - Präparation und Charakterisierung zahlreicher organisch-anorganisch und organisch-organischer Heteroepitaxiesysteme, darunter insbesondere auch eine Vielzahl von PAHs auf epitaktischem Graphen. - Hochstabile STS-Daten am System SnPc/PTCDA/Ag(111) gewonnen. Schalten einzelner SnPc-Moleküle nachgewiesen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• "Line-on-line organic-organic heteroepitaxy of QT on HBC on Au(111)", Langmuir 25, 12569-12573 (2009)
  D. Kasemann, C. Wagner, R. Forker, T. Dienel, K. Müllen und T. Fritz
  
• "Optical absorption spectra of ultrathin PTCDA films on gold single crystals: Charge transfer beyond the first monolayer", Org. Electron. 10, 1448-1453 (2009)
  R. Forker, C. Golnik, G. Pizzi, T. Dienel und T. Fritz
  
• "Alkali metal doped organic molecules on insulators: Charge impact on the optical properties", Adv. Mater. 22, 4064-4070 (2010)
  T. Dienel, A. Krause, R. Alle, R. Forker, K. Meerholz und T. Fritz
  
• "Preparation and crystallographic characterization of crystalline modifications of 3,4:9,10- perylenetetracarboxylic dianhydride at room temperature", Cryst. Res. Technol. 45, 439-448 (2010)
  A. A. Levin, T. Leisegang, R. Forker, M. Koch, D. C. Meyer und T. Fritz
  
• "Repulsion between molecules on a metal: Monolayers and submonolayers of hexa-perihexabenzocoronene on Au(111)", Phys. Rev. B 81, 035423 (2010)
  C. Wagner, D. Kasemann, C. Golnik, R. Forker, M. Esslinger, K. Müllen und T. Fritz
  
• "Determination of the optical constants of α- and β-zinc(II)-phthalocyanine films", Org. Electron. 13, 3291–3295 (2012)
  M. Kozlik, S. Paulke, M. Gruenewald, R. Forker und T. Fritz
  
• "Highly Ordered Growth of PTCDA on Epitaxial Bilayer Graphene", Surf. Sci. 606, 1709–1715 (2012)
  M. Meissner, M. Gruenewald, F. Sojka, C. Udhardt, R. Forker und T. Fritz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.susc.2012.07.016)
• "On the Origin of the Energy Gain in Epitaxial Growth of Molecular Films", J. Phys. Chem. Lett. 3, 419-424 (2012)
  C. Wagner, R. Forker und T. Fritz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/jz2015605)
• "Optical Differential Reflectance Spectroscopy on Thin Molecular Films", Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C: Phys. Chem. 108, 34–68 (2012)
  R. Forker, M. Gruenewald und T. Fritz
  
• "Determination and correction of distortions and systematic errors in low-energy electron diffraction", Rev. Sci. Instrum. 84, 015111 (2013)
  F. Sojka, M. Meissner, C. Zwick, R. Forker und T. Fritz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.4774110)
• "Optical and electronic interaction at metal-organic and organic-organic interfaces of ultrathin layers of PTCDA and SnPc on noble metal surfaces", Org. Electron. 14, 2177-2138 (2013)
  M. Gruenewald, K. Wachter, M. Meissner, M. Kozlik, R. Forker und T. Fritz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.orgel.2013.05.010)
• "Optical constants of a- and β-zinc(II)-phthalocyanine films", Dataset Papers in Physics, 926470 (2013)
  M. Kozlik, S. Paulke, M. Gruenewald, R. Forker und T. Fritz
  
• "To tilt or not to tilt: Correction of the distortion caused by inclined sample surfaces in lowenergy electron diffraction", Ultramicroscopy 133, 35-40 (2013)
  F. Sojka, M. Meissner, C. Zwick, R. Forker, M. Vyshnepolsky, C. Klein, M. Horn-von Hoegen und T. Fritz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2013.04.005)