Molekulární samouspořádávání na površích: role pokrytí, orientace povrchu a kinetiky
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT
Abstract
Molekulární samouspořádávání je sofistikovaný přírodní jev založený na principech supramolekulární chemie. Není divu, že byl využit ke konstrukci molekulárních systémů na površích. Ačkoli je oblast molekulární samouspořádávání na površích poměrně vyspělá, stále ještě chybí ucelené systematické poznatky zahrnující např. univerzální parametrické modely. V této souvislosti předkládáme práci, jejímž cílem je objasnit závislost molekulárního samouspořádávání na površích na vnějších parametrech. Nejprve se zabýváme vlivem difuzně omezených podmínek. Za tímto účelem bylo zkoumáno samouspořádávání kyseliny 4,4'-bifenyldikarboxylové (BDA) na Ag(001) při úplném pokrytí monovrstvou a porovnáno se samouspořádávání při submonovrstevném pokrytí. Dále diskutujeme roli orientace povrchu. Za tímto účelem je předložena srovnávací studie samouspořádávání BDA na Ag(001) a Ag(001). Nakonec se zabýváme kinetikou procesu na povrchu a tím, jak ji lze ovlivnit netermální aktivací. Toto je demonstrováno na studiu kinetiky deprotonační reakce BDA vyvolané nízkoenergetickým elektronovým svazkem. Věříme, že naše práce přináší nové poznatky do systematického obrazu samouspořádávání molekul na površích a je tak významným krokem k vývoji ucelených parametrických modelů.
Molecular self-assembly is a sophisticated natural phenomenon based on the principles of supramolecular chemistry. Not surprisingly, it has been harnessed for constructing molecular systems on surfaces. Although the field of on-surface molecular self-assembly is quite mature, it still lacks comprehensive systematic knowledge comprising universal parametric models. In this regard, we present the work aiming to shed some light on the parameter dependence of molecular self-assembly on surfaces. The first parameter we discuss is aimed at the influence of diffusion-limited conditions. For that, 4,4’-biphenyldicarboxylic acid (BDA) self-assembly on Ag(001) at complete-monolayer coverage has been investigated and compared to the self-assembly at sub-monolayer coverage. We further discuss the role of surface orientation. To do so, a comparative study of BDA self-assembly on Ag(001) and Ag(001) is put on the table. Finally, we address the kinetics of on-surface process and how it can be flexibly adjusted by non-thermal activation means. For this purpose, research on the kinetics of the BDA deprotonation reaction induced by a low-energy electron beam is demonstrated. We believe that our work brings an additional piece of knowledge into the systematic picture of molecular self-assembly on surfaces and makes a step toward the development of the holistic parametric models.
Molecular self-assembly is a sophisticated natural phenomenon based on the principles of supramolecular chemistry. Not surprisingly, it has been harnessed for constructing molecular systems on surfaces. Although the field of on-surface molecular self-assembly is quite mature, it still lacks comprehensive systematic knowledge comprising universal parametric models. In this regard, we present the work aiming to shed some light on the parameter dependence of molecular self-assembly on surfaces. The first parameter we discuss is aimed at the influence of diffusion-limited conditions. For that, 4,4’-biphenyldicarboxylic acid (BDA) self-assembly on Ag(001) at complete-monolayer coverage has been investigated and compared to the self-assembly at sub-monolayer coverage. We further discuss the role of surface orientation. To do so, a comparative study of BDA self-assembly on Ag(001) and Ag(001) is put on the table. Finally, we address the kinetics of on-surface process and how it can be flexibly adjusted by non-thermal activation means. For this purpose, research on the kinetics of the BDA deprotonation reaction induced by a low-energy electron beam is demonstrated. We believe that our work brings an additional piece of knowledge into the systematic picture of molecular self-assembly on surfaces and makes a step toward the development of the holistic parametric models.
Description
Citation
MAKOVEEV, A. Molekulární samouspořádávání na površích: role pokrytí, orientace povrchu a kinetiky [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D. (člen)
apl Prof. Benedetta Casu (člen)
Prof. Dr. Markus Lackinger (člen)
Date of acceptance
2023-05-17
Defence
Disertační práce pana Antona Makoveeva se zabývá molekulárním samouspořádáváním na površích. Cílem disertační práce je objasnit závislost molekulárního samouspořádávání na površích na vnějších parametrech. Práce se zabývá vlivem difuzně omezených podmínek. Za tímto účelem bylo zkoumáno samouspořádávání kyseliny 4,4'-bifenyldikarboxylové (BDA) na Ag(001) při úplném pokrytí monovrstvou a porovnáno se samouspořádáváním při submonovrstevném pokrytí. V práce se dále diskutuje role orientace povrchu. Za tímto účelem je předložena srovnávací studie samouspořádávání BDA na Ag(001) a Ag(001). Nakonec se zabýváme kinetikou procesu na povrchu a tím, jak ji lze ovlivnit netermální aktivací. Práce přináší nové poznatky do systematického obrazu samouspořádávání molekul na površích a je tak významným krokem k vývoji ucelených parametrických modelů. Souhrnně lze říci, že se stanovenými vědeckými cíli, zvoleným kombinovaným experimentálním přístupem, studovanými aspekty a získanými výsledky je práce vysoce aktuální. V průběhu obhajoby pan Makoveev odpověděl na dotazy komise a oponentů výborně a prokázal výbornou orientaci ve zkoumané problematice a schopnost samostatně vědecky pracovat.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení