Charakterisierung der Struktur von p-Terphenylthiol-SAMs in Mono- und Bilagen auf Au(111)-Oberflächen mittels Röntgenabsorptions- und Infrarotspektroskopie

Wer: Ralf Arnold, Hans-Jörg Himmel, Andreas Terfort, Christof Wöll

Wo: Poster zur DPG-Jahrestagung 1999

Wann: 22.-26.03.1999, Münster

Was:
Wir haben die Anordnung von Terphenylthiol (TPT) und Mercaptoterphenylsäure (MTPS) auf aufgedampften Au(111)-Oberflächen untersucht. Die Präparation der Schichten erfolgte selbstordnend (SAM) aus 0,1 mM Lösungen. Einführend wurde die Lösungsmittelunabhängigkeit der Schichtbildung am TPT kontrolliert. Es ergaben sich übereinstimmende IR-Spektren bei Präparation der SAMs aus Ethanol, CCl2, CCl4, THF und Toluol. Die Bestimmung der Orientierungen erfolgte an aus Ethanol präparierten Filmen, wobei die Zuordnung der Banden denen der Normalschwingungen des Benzols folgt.

Die Betrachtung der IR-Spektren der SAMs zeigt nur eine einzige Bande (814 cm-1), deren dynamisches Dipolübergangsmoment (TDM) senkrecht zur Kettenachse orientiert ist. Diese Bande besteht aus ein oder mehreren Moden der Normalschwingungen 10a, 11 und 17b. Eine genaue Zuordnung war nicht möglich, aber auch nicht erforderlich, da alle drei Moden senkrecht zur Molekülebene stehen (op) und so gemeinsam betrachtet werden können. Weil keine Bande der dritten Raumrichtung vorhanden ist, schied eine IR-gestützte Orientierungsbestimmung nach Debe aus. Die Bestimmung der Verkippung erfolgte deshalb unter Annahme der Gleichverteiltung der op TDMs. So konnte aus dieser einen op-orientierten Bande und jeweils einer mit dem TDM parallel zur Kettenachse (ip par) liegenden Bande der Parameter Konzentration eliminiert und die Kippung der Ketten bestimmt werden. Die aus der intensivsten SAM-Bande 19a der Ringschwingungen des TPT bzw. 8a der MTPS gewonnenen Ergebnisse stimmen im Rahmen der Meßunsicherheiten mit den Werten der NEXAFS-Messungen von 21° (TPT) bzw. 27° (MTPS) überein. Die Abweichungen der aus den übrigen Bandenpaaren berechneten Orientierungen kann derzeit noch nicht erklärt werden.

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