Scanning tunneling microscopy studies of light-induced switching of diarylethenes & functionalized graphene

De controle over de structurele ordening van -geconjugeerde organische moleculen met op maat gemaakte chemische functies en fysische eigenschappen is een essentile voorwaarde voor de ontwikkeling van hoogwaardige elektronische apparaatjes op molecuulschaal. Een van de moleculaire testsystemen, de zogenaamde 'scanning probe microscopie', heeft bewezen een onmisbaar gereedschap in dit veld te zijn. De ontdekking van de 'scanning tunneling microscopy' (STM) in 1982 betekende in het bijzonder een doorbraak in de nanowetenschap. Deze techniek verleent ons toegang tot de "nanowereld" op verschillende manieren en gaat verder dan enkel het in beeld brengen van een oppervlak. De STM wordt gebruikt voor het manipuleren van losse moleculen op kamertemperatuur, om toegang te krijgen tot de comformational and nanomechanische eigenschappen van individuele moleculen en om de elektronische eigenschappen van individuele moleculen te meten via de techniek die 'scanning tunneling spectroscopy'(STS) heet. Een controleerbaar elektrisch signaal van een enkele molecuul junctie is een veelbelovende prestatie in het veld van moleculaire elektronische toepassingen. Organische moleculen laten op veel punten buitengewoon gedrag zien dat lijkt op verschillende aspecten van standaard CMOS apparaten. Ze laten intrigerend gedrag zien zoals omkeerbare moleculaire geleiding, door een herverdeling van de gedelokaliseerde elektronen in de ruggengraat van het molecuul. In deze thesis worden scanning tunneling microscopie en spectroscopie gebruikt om de fysische eigenschappen te onderzoeken van moleculaire schakelaars en gefunctionaliseerd grafeen op een vast substraat. Externe prikkels zoals licht worden gebruikt om de moleculaire geleiding te schakelen tussen toestanden met hoge en lage geleiding. Bovendien wordt sterk de mogelijkheid onderzocht om deze omkeerbare schakelingen in individuele moleculen in omgevingscondities met een scanning tunneling microscoop te bekijken. Het openen en sluiten van de diaryletheen-ring zorgt voor een signicante verandering in de schijnbare hoogte in STM plaatjes, zoals weergegeven in Figuur A.