紅熒烯分子自組裝結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用.pdf

1、學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得直昌太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文拓者簽名(手寫)：孑L冀摩字日期：觸t1年么月，乒日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解直昌太堂有

2、關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)直昌太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所和中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。(保密的學(xué)位論文在

3、解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名(手寫)：孔患楚導(dǎo)師簽名c矧：尋方簽字日期：刃，7年／月／鈔日簽字日期：7護(hù)tr年參月Ⅸ日摘要11111IIIIIIIIIIIIIIIY1943117摘要近年來有機(jī)分子制備場(chǎng)效應(yīng)三極管、有機(jī)發(fā)光二極管等光電器件和單分子開關(guān)、存儲(chǔ)器等單分子器件引起人們的廣泛關(guān)注。紅熒烯分子，由一個(gè)并四苯以及四個(gè)支環(huán)組成的一種稠環(huán)芳香烴，被廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管、場(chǎng)效應(yīng)管以及太陽能電池等領(lǐng)域，而紅熒烯薄膜生長(zhǎng)以及有序自組織

4、結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)該種分子實(shí)用化的基本條件。本論文利用掃描隧道顯微鏡(STM)系統(tǒng)地研究了不同生長(zhǎng)速率、覆蓋率以及熱處理下紅熒烯在Au(111)重構(gòu)表面的自組裝結(jié)構(gòu)，總結(jié)了不同參數(shù)對(duì)紅熒烯自組裝結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響。主要結(jié)果如下：首先，通過改變紅熒烯覆蓋率，我們得到兩種結(jié)構(gòu)：超薄自組裝結(jié)構(gòu)以及手性自組裝結(jié)構(gòu)。當(dāng)覆蓋率為1ML時(shí)，我們得到紅熒烯的超薄自組裝結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的厚度僅為碳原子的半徑大小。理論計(jì)算揭示該超薄層中紅熒烯分子軌道與金襯底發(fā)生強(qiáng)烈

5、耦合。覆蓋率增加到2№以上，出現(xiàn)了紅熒烯手性自組裝結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由一對(duì)方向相反的雙層Y型結(jié)構(gòu)組成，該結(jié)構(gòu)由四個(gè)扭曲的分子上下堆疊而成，而且這種結(jié)構(gòu)的手性可以在連續(xù)的分子層上發(fā)生自下而上的傳遞。其次，我們研究了生長(zhǎng)速率對(duì)于紅熒烯自組裝結(jié)構(gòu)的影響。只有當(dāng)紅熒烯的生長(zhǎng)速率控制在一定范圍之內(nèi)時(shí)，才能形成有序自組裝結(jié)構(gòu)。生長(zhǎng)速率過快，將導(dǎo)致分子間相互力取向混亂，從而形成無序的分子膜。由于有機(jī)分子之間的相互作用力多為非共價(jià)鍵的弱相互作用，熱處理對(duì)于其

6、分子自組裝也有一定的影響。我們通過對(duì)上述所有得到的膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理之后，發(fā)現(xiàn)所有的分子膜最終都形成了同一種鏈狀自組裝結(jié)構(gòu)，而且這種結(jié)構(gòu)具有良好的熱穩(wěn)定性。最后，我們研究了以熱穩(wěn)定性良好的紅熒烯鏈狀結(jié)構(gòu)為模板構(gòu)筑的富勒烯納米結(jié)構(gòu)。在該模板上實(shí)現(xiàn)了兩種自組裝結(jié)構(gòu)：分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)和密堆結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)中其鏈長(zhǎng)可達(dá)50納米，終止于分子模板的臺(tái)階邊緣；在臺(tái)階邊緣出現(xiàn)緊密堆積結(jié)構(gòu)，這種密堆島并不形成室溫下富勒烯晶體的面心立方結(jié)構(gòu)，而是六角立方結(jié)構(gòu)。值得