Original title: 2D metalo-organické sítě připravené z organických karbonitrilových sloučenin na slabě interagujících substrátech
Translated title: 2D metal-organic frameworks from organic carbonitrile molecules on weakly interacting substrates
Authors: Kurowská, Anna ; Torre, Bruno de la (referee) ; Blatnik, Matthias (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2023
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Samouspořádávání je proces spontánního uspořádávání molekul do definovaných supra-molekulárních struktur na površích. Organické molekuly vykazující schopnost samouspořádání mohou být použity jako stavební prvky pro výrobu struktur přístupem "bottom-up", který umožňuje syntézu atomárně přesných dvourozměrných (2D) struktur. Začleníme-li do molekulárního uspořádání atomy kovu může dojít k vytvoření 2D sítí organika-kov (2D MOF). Atomy kovu jsou v nich periodicky uspořádány díky organickým molekulám, které je vzájemě spojují. Takovéto struktury na povrchu materiálů mohou vést k zajímavým vlastnostem, např. změně elektrických vlastností materiálů, nebo použítí nových exotických stavů hmoty v technologických zařízeních. Tato práce se zabývá studiem struktur na bázi karbonitrilových molekul a atomů přechodných kovů na povrchu ušlechtilých kovů a topologického izolantu. Vybrané molekuly, u nichž budeme studovat možnosti využití jako ligandu, jsou HATCN a DCA. Práce představuje výsledky z metod LEEM a STM pro molekulární samouspořádání na obou typech povrchů, a pro systémy organika-kov jen na ušlechtilých kovech; zejména DCA se ukazuje jako slibná molekula pro tvorbu 2D MOFs. Úspěšně jsme vytvořili periodicky uspořádané MOF s atomy Fe na povrchu Ag(111) a molekulární samouspořádání DCA molekul na povrchu Bi2Se3. Molecular self-assembly is a spontaneous association of molecules into well-defined supra-molecular structures on surfaces. Organic molecules exhibiting self-assembly can act as building blocks at the nanoscale and allow for a bottom-up synthesis of atomically precise arrangements, e.g., two-dimensional (2D) nanoarrays. The incorporation of metal atoms leads to the formation of a 2D metal-organic framework (2D MOF). Therein, embedded (magnetic) metal atoms are arranged in a periodic way, linked by organic linker units. At the surface of a material, this holds powerful opportunities, e.g., to change the electronic properties of a material or enable the usage of exotic new states of matter in device technology. This thesis studies assembled structures of carbonitrile molecules and transitional metal atoms on coinage metal and topological insulator surfaces. The molecules HATCN and DCA are tested as suitable candidates for organic linker units. We present especially LEEM and STM results for molecular self-assembly on both types of surfaces and for the metal-organic structure formation on coinage metals. In particular, the DCA molecules show high potential as a linker. We successfully formed a long-range ordered MOF with Fe atoms on the Ag(111) surface and a molecular self-assembly was observed for DCA deposited on Bi2Se3.
Keywords: Ag(111); Bi2Se3; dalekodosahové uspořádání; DCA; difrakce; Fe; HATCN; LEEM; metal-organické struktury; Samouspořádání; STM; XPS; Ag(111); Bi2Se3; DCA; diffraction; Fe; HATCN; LEEM; long-range order; metal-organic frameworks (MOFs); Self-assembly; STM; XPS

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/213491

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-531706


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses