Grafeenrand bepaalt elektronische eigenschappen

5 september 2016, 13:00
Grafeenrand bepaalt elektronische eigenschappen
Grafeenrand bepaalt elektronische eigenschappen
De vorm van de rand van ogenschijnlijk gelijkwaardige moleculen is verantwoordelijk voor spectaculaire verschillen in elektronische eigenschappen. Tot die ontdekking kwamen wetenschappers van de Radboud Universiteit, de Universiteit van Amsterdam en Stichting FOM, bij onderzoek aan zeshoekige koolstofringen (of PAK's), dat werd verricht met behulp van de vrije-elektronenlaser in het Nijmeegse FELIX Laboratory.

PAK's (polycyclische aromatische koolwaterstoffen) bestaan uit aan elkaar verbonden zeshoekige koolstofringen en kunnen worden beschouwd als moleculaire stukjes grafeen. Ze zijn bruikbaar om op moleculaire schaal elektronicacomponenten en materialen voor nieuwe supergeleiders te maken. Daarvoor is het wel belangrijk om de elektronenverdeling in deze moleculen te begrijpen en te weten of die verdeling te beïnvloeden is.

Met de FELIX vrije-elektronenlaser bepaalde Alvaro Galué samen met andere wetenschappers het infraroodspectrum van twee PAK's waarin vijf zesringen aan elkaar verbonden zijn. In het materiaal pentaceen zijn die ringen zo verbonden dat de randen een zigzagstructuur vertonen. In het materiaal piceen heeft de rand een badkuipstructuur. Een vergelijking van de infraroodspectra van deze twee PAK's liet grote intensiteitsverschillen zien voor trillingen van de bindingen tussen de koolstofatomen. Uit berekeningen blijkt dat dit niet alleen voor piceen en pentaceen geldt, maar dat het een intrinsieke eigenschap is van PAK's met zulke zigzag- en badkuipranden.
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items