EO

Mysterie ontrafeld: contact tussen organisch materiaal en metaal

19 februari 2013 om 11:30 uur - Berlijn

Bij contact tussen de zuurstofatomen (rood) die uitsteken uit de ruggengraat en de metalen, verandert de interne structuur van de moleculen zodanig dat ze hun halfgeleidende eigenschappen verliezen en in plaats daarvan metallische eigenschappen gaan vertonen. (visualisatie: Georg Heimel / HU Berlijn)

Een internationaal team van wetenschappers, geleid door dr. Georg Heimel en prof. Norbert Koch van het HZB en de Humboldt universiteit in Berlijn heeft uitgezocht hoe het komt dat sommige organische materialen een beter contact maken met metalen dan andere. Daardoor hopen ze de contactlagen tussen metalen elektroden en actieve metalen in organische elektronica effectiever te kunnen verbeteren.


Het was tot nu toe vrijwel onmogelijk om te voorspellen welke moleculen het geschiktst zouden zijn voor de taak. In principe moesten ze worden geselecteerd door trial-and-error. "We werken al een paar jaar aan dit vraagstuk, maar door een combinatie van verschillende experimentele methoden en theoretische berekeningen zijn we nu tot een slotplaatje gekomen", verklaart Georg Heimel.

 

Synchrotron 

Het team onderzocht systematisch verschillende typen moleculen, telkens gebaseerd op dezelfde keten van aromatische koolstofringen. Slechts op een enkel detail verschilden ze van elkaar: het aantal aan de ruggengraat van het molecuul gekoppelde zuurstofatomen. Deze gemodificeerde moleculen werden aangebracht op de gebruikelijke contactmaterialen - goud, zilver en koper. Met foto-elektronenspectroscopie (UOS en XPS) in synchrotron Bessy II van het HBZ konden de chemische bindingen worden geïdentificeerd die zich vormden tussen het metaaloppervlak en de moleculen. Ook konden de energieniveaus van de geleidingselektronen worden gemeten.

 

Structuur verandert

Collega's van de universiteit van Tübingen bepaalden de exacte afstand tussen de moleculen en het metaal, met behulp van staande-golf röntgenmetingen - ook weer met een synchrotron-stralingsbron, maar nu van ESRF in Grenoble. Daar bleek dat bij contact tussen de zuurstofatomen aan de moleculen en een aantal van de metalen, de interne structuur van de moleculen verandert en wel zodanig dat zij hun halfgeleidende eigenschappen verliezen en in plaats daarvan de metallische eigenschappen van het oppervlak aannemen. Dit effect werd niet waargenomen bij de ‘kale' molecule zonder gekoppelde zuurstofatomen. Door te bekijken welke moleculen op welke metalen zo drastisch veranderden, konden richtlijnen worden afgeleid.

 

"We hebben nu aardig goed door hoe moleculen er uit zouden moeten zien en wat hun eigenschappen moeten zijn om een goede mediator te zijn tussen actieve organische materialen en metalen. Of, zoals wij het zeggen: goed in het vormen van zachte metallische contacten". zegt Heimel.

 

Bij het onderzoek zijn deskundigen betrokken van diverse universiteiten in Duitsland, onderzoeksinstituten in Suzhou (China), Iwate en Chiba (Japan) en ESRF (Frankrijk).

 

Gerelateerd nieuws

Apparaat oogst energie uit je zweterige vingertoppen terwijl je stilzit - of (in de zon) ligt

Apparaat oogst energie uit je zweterige vingertoppen terwijl je stilzit - of (in de zon) ligt

Zweterigheid heeft vanaf nu een voordeel. Er is namelijk een apparaat ontwikkeld dat energie uit het zweet op je vingertoppen haalt. Tot op heden is het de meest efficiënte ‘on-body energy harvester’ die ooit is…

Over de vooruitgang in 3D-printtechnologie voor sensoren

Over de vooruitgang en uitdagingen bij het 3D-printen van sensoren

De laatste jaren wordt 3D-printtechnologie steeds meer toegepast bij de productie van geavanceerde technische componenten voor sensoren. Vooruitgang in de technologie, waarbij smelt- en stollingsprocessen worden gebruikt…

Op naar nieuwe ferroelektrische materialen

Zuurstofgat maakt nieuwe generatie ferroelektrische materialen compatibel met silicium (video)

Extreem dunne films gebaseerd op hafnium vertonen ongebruikelijk ferroelektrisch gedrag. Hiermee zijn op nanometerschaal schakelingen te maken voor geheugen en logische bewerking. Een onderzoek geleid door RUG…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

17 augustus 2021

Future of CAD and PDM

Dit webinar zal ingaan op de toekomst van CAD en PDM met behulp van Onshape.

8 september 2021

Webinar Open OT-architecturen

De vierde industriële revolutie verwacht dat computerapplicaties van productiebedrijven zich kunnen...

8 september 2021, Brussel

Machineering

Maak- en engineeringtechnologie in levende lijve en met fysieke interactie ontdekken.

Meer agendapunten »