Interfacial electrostatics of self-assembled monolayers of alkane thiolates on Au(111): Work function modification and molecular level alignments

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 22, 2006, Pages 10862-10872

  Rousseau, R ^a   De Renzi, V ^b   Mazzarello, R ^a,c   Marchetto, D ^b   Biagi, R ^b   Scandolo, S ^c   Del Pennino, U ^b  

^a SISSA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF MODENA AND REGGIO EMILIA   (Italy)

^c DEMOCRITOS NATIONAL SIMULATION CENTER   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; COMPUTER SIMULATION; ELECTRONIC STRUCTURE; INTERFACIAL ENERGY; PHOTOEMISSION;

INTERFACIAL ELECTROSTATICS; METAL SURFACE ELECTRONS; MOLECULAR DIPOLE; VIBRATIONAL STATES; WORK FUNCTION;

SELF ASSEMBLY;

EID: 33745436937     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp061720g     Document Type: Article

References (81)

1. Cui, X. D.; Primak, A.; Zarate, X.; Tomfohr, J.; Sankey, O. F.; Lindsay, S. M. Science 2001, 294, 571-574.
2. Seltzer, Y.; Salomon, A.; Cahen, D. J. Phys. Chem B 2002, 106, 10432-10439.
3. Scott, J. C. J. Vac. Sci. Technol., A 2003, 21, 512-531.
4. Kahn, A.; Koch, N.; Gao, W. Y. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2003, 41, 2529-2548.
5. Cohen, D.; Kahn, A. Adv. Mater. 2003, 15, 271-277.
6. Ishii, H.; Seki, K. In Conjugated Polymer and Molecular Interfaces; Salaneck, W. R., Seki, K., Kahn, A., Pireaux, J.-J., Eds.; Marcel Dekker: New York, 2002; p 293.
7. Ishii, H.; Sugiyama, K.; Ito E.; Seki, K. Adv. Mater. 1998, 11, 605-625.
8. Ashkenasy, G.; Cahen, D.; Cohen, R.; Shanzer, A.; Vilan A. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 121-128.
9. Zhu, X. Y. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 221-247.
10. Crispin, X.; Geskin, V.: Crispin, A,; Cornil, J.; Lazzaroni, R.; Salaneck, W. R.; Bredas, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8131-8141.
11. Cahen, D.; Kahn, A.; Umbach, E. Mater. Today 2005, 8, 32-41.
12. Tung, R. T. Mater. Scie. Eng. R 2001, 35, 1-138.
13. Bagus, P. S.; Hermann, K. S.; Wóll, C. J. Chem. Phys. 2005, 123, 184109.
14. Bagus, P. S.; Steamier, V.; C. Wöll, C. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 096104.
15. Da Silva, J. L. F.; Stampfl, C.; Scheffler M. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 066104.
16. Hill, I. G.; Milliron, D.; Schwartz, J.; Kahn, A. Appl. Surf. Sci. 2000 166, 354-362.
17. Shen, C.; Kahn, A.; Schwartz, J. J. Appl. Phys. 2001, 89, 449-459.
18. Chkoda, L.; Heske, C.; Sokolowski, M.; Umbach, E. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 1093-1095.
19. Ulman, A. Chem. Rev. 1996, 96, 1533-1554.
20. See, for example: Zhou, C.; Deshpande, M. R.; Reed, M. A.; Tour, J. M. Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 611-613.
21. Reed, M. A.; Chen, J.; Rawlett, A. M.; Price, D. W.; Tour, J. M. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 3735-3737.
22. Reichert, J.; Ochs, R.; Beckmann, D.; Weber, H. B.; Mayor, M.; von Löhneysen, H. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 176804.
23. Halik, M.; Klauk, H.; Zschieschang, U.; Schmid, G.; Dehm, C.; Schütz, M.; Maisch, S.; Effenberger, F.; Brunnbauer, M.; Stellacci, F. Nature 2004, 431, 963-966.
24. Piccini, S.; Selloni, A.; Scandolo, S.; Car, R.; Scoles, G., J. Chem. Phys. 2003, 119, 6729-6735.
25. Schreiber, F. J. Phys.: Condens. Matter 2004, 16, R881-R900.
26. Schreiber, F. Prog. Surf. Sci. 2000, 65, 151.
27. Yang, G.; Liu, G.-Y. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8746-8759.
28. Sellers, H.; Ulman, A.; Shnidman, Y.; Eilers, J. E. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9389-9401.
29. Gronbeck, H.; Curioni, A.; Andreoni, W., J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3839-3842.
30. Beardmore, K. M.; Kress J. D.; Gronbeck-Jenson, N.; Bishop, A. R. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 40-45.
31. Hakkinen, H.; Barnett, R. N.; Landman, U. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 3264-3267.
32. Garzon, I. L.; Rovira, C.; Michaelian, K.; Beltran, M. R.; Ordejon, P.; Junquera, J.; Sanchez-Portal, D.; Artacho, E.; Soler, J. M. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 5250-5251.
33. Gottschalck, J.; Hammer, B. J. Chem. Phys. 2002, 116, 784-790.
34. Molina, L. M.; Hammer, B. Chem. Phys. Lett. 2002, 360, 264-271.
35. Krüger, D.; Fuchs, H.; Rousseau, R.; Marx, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4776-4786.
36. Rousseau, R.; Mazzarello, R.; Scandolo, S. ChemPhysChem 2005, 6, 1756-1760.
37. De Renzi, V.; Rousseau, R.; Marchetto, D.; Biagi, R.; Scandolo, S.; del Pennino, U. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 046804.
38. Konôpka, M.; Rousseau, R.; xb3Tich, I.; Marx, D. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12103-12111;
39. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 096102.
40. Basch, H.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11926-11942;
41. J. Chem. Phys. 2004, 120, 5771-5780.
42. Cometto, F. P.; Paredes-Olivera, P.; Macagno, V. A.; Patrito, E. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21737-21748.
43. Bilic, A.; Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 094708.
44. Carmell, J.; Leitus, G.; Naaman, R.; Reich, S.; Vager, Z. J. Chem. Phys. 2003, 118, 10372-10375.
45. Cahen, D.; Naaman, R.; Vager Z. Adv. Funct. Mater. 2006, 15, 1571-1578.
46. L'vov, V. S.; Naaman, R.; Tiberkevich, V.; Vager Z. Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 650-653.
47. Vager Z.; Naaman, R. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 087205.
48. See also: Hernando, A.; Garcia, M. A. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 029703.
49. Vager Z.; Naaman, R. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 029704.
50. Bruening, M.; Cohen, R.; Guillemoles, J. F.; Moav, T.; Libman, J.; Shanzer, A.; Cahen, D. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5720-5728.
51. Alloway, D. M.; Hofmann, M.; Smith, D. L.; Gruhn, N. E.; Graham, A. L.; Colorado, R.; Wysocki, V. H.; Lee, T. R.; Lee, P. A.; Armstrong, N. R. J. Phys. Chem. B 2003 107, 11690-11699.
52. Nuzzo, R. G.; Zegarski, B. R.; Dubois, L. H. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 733-740.
53. Vargas, M. C.; Giannozzi, P.; Selloni, A.; Scoles, G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9509-9513.
54. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
55. Hartwigsen, C.; Goedecker, S.; Hutter, J. Phys. Rev. B 1999, 58, 3641-3662.
56. Troullier, N.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 1991, 43, 1993-2006.
57. Alavi, A.; Kohanoff, J.; Parrinello, M.; Frenkel, D. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 2599-2602.
58. CPMD, V3.9 Copyright IBM Corp. 1990-2001, Copyright MPI für Festkoerperforschung Stuttgart 1997-2001.
59. Baroni, S.; de Gironcoli, S.; Dal Corso, A.; Giannozzi, P. PWSCF, version 2. See www.pwscf.org.
60. Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1990, 41, 7892-7895.
61. Hayashi, T.; Morikawa, Y.; Nozoye, H. J. Chem. Phys. 2001, 114, 7615-7621.
62. Duwetz, A. S. J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 2004, 134, 97138.
63. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188-5192.
64. Marx D.; Hutter J. In Modern Methods and Algorithms of Quantum Chemistry; Grotendorst, J., Ed.; NIC, FZ Jülich: Jülich, 2000; pp 301-449.
65. Pasquarello, A.; Hybersten, M. S.; Car, R. Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 1024-1027;
66. Phys. Rev. B 1996, 53, 10942-10950.
67. Noh, J.; Hara, M. Langmuir 2000, 16, 2045-2048.
68. Danisman, M. F.; Casalis, L.; Bracco, G.; Scoles, G. J. Phys. Chem. 2002, 106, 11771-11777.
69. Castner, D. G.; Hinds, K.; Grainger, D. W. Langmuir 1996, 12, 5083-5086.
70. Lide, D. R. CRC Handbook of Physics and Chemistry, 83rd ed.; CRC Press: New York, 2003.
71. De Renzi, V.; Di Felice, R.; Marchetto, D.; R. Biagi. R.; del Pennino, U.; Selloni, A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16-20.
72. Anderson, S. E.; Nyberg, G. L. J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 1990, 52, 735-746.
73. Hammer B.; Norskov, J. K. In Chemisorption and Reactivity of Supported Clusters and Thin Films; Lambert, R. M., Pacchioni, G.; Kluwer Academic: Dordrecht, The Netherlands, 1997; pp 285-351.
74. Di Felice, R.; Selloni, A. J. Chem. Phys. 2004, 120, 4906-4914.
75. Mariani, C.; Allegretti, F.; Corradini, V.; Contini, G.; Castro, V. D.; Baldacchini, C.; Betti, M. G. Phys. Rev. B 2002, 66, 115407.
76. Ferretti A.; Di Felice, R. Phys. Rev. B 2004, 70, 115412.
77. Tachibana, M.; Yoshizawa, K.; Ogawa, A.; Fujimoto, H.; Hoffmann, R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12727-12736.
78. Crespo, P.; Litran, R.; Rojas, T. C.; Multigner, M.; de la Fuente, J. M.; Sanchez-Lopez, J. C.; Garcia, M. A.; Hernando, A.; Penades, S.; Fernandez, A. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 087204.
79. Fischer, D.; Curioni, A.; Andreoni, W. Langmuir 2003, 19, 3567-3571.
80. Kondoh, H.; Iwasaki, M.; Shimada, T.; Amemiya, K.; Yokoyama, T.; Ohta, T.; Shimomura, M.; Kono, S. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 066102.
81. Roper, M. G.; Skegg, M. P.; Fisher, C. J.; Lee, J. J.; Dhanak, V. R.; Woodruff, D. P.; Jones, R. G. Chem. Phys. Lett. 2004, 389, 87-91. Casalis L.; Cossaro, A.; Morgante, A.; Verdini, A.; Scoles, G. Unpublished data.