Nonacen dołączył do rodziny długich acenów

Aceny tworzące rodzinę najwęższych wstążek grafenowych (ang. graphene nanoribbons) składają się z liniowo połączonych aromatycznych pierścieni benzenowych. Przewiduje się, że długie aceny będą wykazywać bardzo ciekawe właściwości elektronowe i magnetyczne czyniące je idealnymi kandydatami do zastosowań w (opto)elektronice, a także w spintronice. Niestety wraz ze wzrostem liczby połączonych pierścieni aceny staja się coraz bardziej niestabilne i w warunkach powietrznych najdłuższym trwałym układem jest pentacen. W ostatnim czasie coraz popularniejsze staje się wykorzystywanie podłoży krystalicznych, na których przeprowadzane są reakcje chemiczne prowadzące do niestabilnych i nietrwałych w innych warunkach związków. Tą właśnie drogą poszli fizycy z Zakładu Fizyki Nanostruktur i Nanotechnologii, którzy we współpracy z chemikami z ośrodka ICIQ w Hiszpanii (grupa Prof. Antonio M. Echavarrena) i profesorem Mariuszem Krawcem (UMCS Lublin) wytworzyli na powierzchni złota nonaceny i po raz pierwszy zbadali ich strukturę elektronową. Aby to osiągnąć wykorzystali częściowo „uwodornione” prekursory molekularne - stabilne w warunkach powietrznych - i po naniesieniu na powierzchnię złota w ultra wysokiej próżni wykorzystując techniki manipulacji atomowej doprowadzili do usunięcia „nadmiarowych” atomów wodoru i wytworzenia nonacenów. Uzyskanie nonacenów zbudowanych z 9 połączonych liniowo pierścieni benzenowych potwierdzone zostało wysokorozdzielczą mikroskopią sił atomowych.

Wysokorozdzielczy obraz bezkontaktowej mikroskopii sił atomowych (nc-AFM) ukazujący wytworzony nonacen.

 

Więcej o badaniach przeczytać można we wrześniowym numerze czasopisma ACS Nano:
Rafał Zuzak, Ruth Dorel, Mariusz Krawiec, Bartosz Such, Marek Kolmer, Marek Szymoński, Antonio M. Echavarren, Szymon Godlewski, Nonacene Generated by On-Surface Dehydrogenation. ACS Nano 2017, 11, 9321−9329, DOI: 10.1021/acsnano.7b04728