Registration Number
0419U004470, Candidate dissertation
Status
Кандидат фізико-математичних наук
Date
17-09-2019
popup.evolution
.
Title
Functionalization of atomically flat surfaces by highly ordered organic films
Author
Kutsenko Valeriia Yevheniivna,
popup.head Marchenko Oleksandr A.
popup.opponent Karbivskyy Volodymyr Leonidovych
popup.opponent Kazantseva Zoya Іvanivna
popup.rada
Institute of physics of NAS of Ukraine
Description
Дослідження останніх десятиліть вказують на важливу роль надтонких органічних плівок (зокрема моношарових) у фізиці, хімії, матеріалознавстві, електроніці, біології, медицині та ін. Саме тому актуальним є питання закономірностей самовпорядкування органічних молекул на різних типах підкладок, окремим аспектам якого і присвячено дану роботу.
Отримані моношари n-алканів (CnH2n+2 з n = 16, 24, 30, 34, 48, 50, 60) та їх бінарних сумішей (С16Н34/C34Н70, С24Н50/C48Н98) на атомно-гладеньких поверхнях високоорієнтованого піролітичного графіту та реконструйованої поверхні Au(111). Моношарові плівки отримані осадженням із розчинів молекул у n-тетрадекані.
Структури пакування моношарів середньоланцюжкових алканів (n = 24, 30, 34) відповідають моделі Грожека. Однак, ряд особливостей СТМ-контрасту моношарів (розмитість борозенок між ламелями, немонотонна модуляція яскравості вздовж головних осей молекул) не можуть бути поясненими в рамках цієї моделі.
У моношарах довголанцюжкових молекул (n = 48, 50, 60) були виявлені аномальні косокутні пакування з відхиленням орієнтації молекул від кристалографічного напрямку <100>, які протирічать моделі Грожека та відповідають метастабільним станам молекул.
В моношарах С16Н34 на графіті виявлено ефект солідифікації при температурі, вищій ніж температура плавлення об`ємного кристалу.
Для пояснення виявлених адсорбційних аномалій розроблено одновимірну модель, яка базується на несумірності між періодами алкільних ланцюгів молекул та підкладки. Встановлено, що аномалії пакувань молекул алканів спричинені деформацією моношару (стисканнм або розтягненням) внаслідок несумірності.
Встановлено, що формування нематичної фази в бінарних моношарах С24Н50/C48Н98 викликане як несумірністю молекула-підкладка, так і відхиленням від кратного співвідношення між довжинами пари коротких і однієї довгої молекули. Теоретично і експериментально показано, що нематичні моношари бінарних сумішей мають аномально низькі коефіцієнти тертя порівняно з коефіцієнтами тертя моношарів чистих компонентів.
Проведено дослідження гідрофільності функціоналізованих аліфатичними тіолами поверхонь Au(111). Встановлені залежності гідрофільних властивостей поверхні від її хімічного складу та структури. Виявлено ефект збільшення з часом гідрофобності поверхні функціоналізованої SH- групами за рахунок їх димеризації, спричиненої киснем.
Розроблено та апробовано технологію синтезу наночастинок Au у дейтерованій воді (D2O), яка дозволяє за допомогою методу малокутового розсіяння нейтронів досліджувати структуру та морфологію стабілізуючого шару на поверхні НЧ. Встановлені закономірності кінетики адсорбції аліфатичних тіолів на поверхні НЧ Au.
Registration Date
2019-10-21
popup.nrat_date
2020-04-03 / 2026-06-29
