Two-dimensional polymerization and reaction at the solid/liquid interface: Scanning tunneling microscopy study

Analytical Sciences

Volumn 27, Issue 2, 2011, Pages 129-138

  Xie, Rusong ^a   Song, Yonghai ^a   Wan, Lingli ^a   Yuan, Huizhen ^a   Li, Pengcheng ^a   Xiao, Xianping ^a   Liu, Li ^a   Ye, Shuhong ^a   Lei, Shengbin ^b   Wang, Li ^a  

^a JIANGXI NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

POLYMERIZATION;

ATOMIC LEVELS; EXTERNAL STIMULUS; LIGHT-INDUCED; SOLID/LIQUID INTERFACES; STRUCTURAL AND ELECTRICAL PROPERTIES; TIP-INDUCED;

SCANNING TUNNELING MICROSCOPY;

EID: 79951471694     PISSN: 09106340     EISSN: 13482246     Source Type: Journal    
DOI: 10.2116/analsci.27.129     Document Type: Review

References (125)

1. G. Binnig and H. Rohrer, Helv. Phys. Acta, 1982, 55, 726.
2. G. Binnig and H. Rohrer, Rev. Mod. Phys., 1987, 59, 615.
3. Z. Ma, Y. B. Li, K. Deng, S. B. Lei, Y. Y. Wang, P. Wang, Y. L. Yang, C. Wang, and W. Huang, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 11460.
4. T. Kudernac, S. B. Lei, J. A. A. W. Elemans, and S. De Feyter, Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 402.
5. Y. B. Li, Z. Ma, K. Deng, S. B. Lei, Q. D. Zeng, X. L. Fan, S. De Feyter, W. Huang, and C. Wang, Chem.-Eur. J., 2009, 15, 5418.
6. D. Wang and L. J. Wan, J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 16109.
7. J. A. Theobald, N. S. Oxtoby, M. A. Phillips, N. R. Champness, and P. H. Beton, Nature, 2003, 424, 1029.
8. J. V. Barth, Annu. Rev. Phys. Chem., 2007, 58, 375.
9. S. D. Feyter, A. Miura, S. Yao, Z. J. Chen, F. Würthner, P. Jonkheijm, A. P. H. J. Schenning, E. W. Meijer, and F. C. De Schryver, Nano Lett., 2005, 5, 77.
10. S. H. Wu and B. L. Zhang, Langmuir, 2009, 25, 1385.
11. S. Furukawa, K. Tahara, F. C. De Schryver, M. Van der Auweraer, Y. Tobe, and S. De Feyter, Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 46, 2831.
12. S. Stepanow, M. Lingenfelder, A. Dmitriev, H. Spillmann, E. Delvigne, N. Lin, X. Deng, C. Cai, J. V. Barth, and K. Kern, Nat. Mater., 2004, 3, 229.
13. N. Lin, S. Stepanow, M. Ruben, and J. V. Barth, in "Templates in Chemistry III", 2009, Vol. 287, Springer-Verlag, Berlin, 1.
14. R. V. Hameren, P. Schön, A. M. V. Buul, J. Hoogboom, S. V. Lazarenko, J. W. Gerritsen, H. Engelkamp, P. C. M. Christianen, H. A. Heus, J. C. Maan, T. Rasing, S. Speller, A. E. Rowan, J. A. A. W. Elemans, and R. J. M. Nolte, Science, 2006, 314, 1433.
15. T. Yokoyama, S. Yokoyama, T. Kamikado, Y. Okuno, and S. Mashiko, Nature, 2001, 413, 619.
16. S. B. Lei, K. Deng, Y. L. Yang, Q. D. Zeng, C. Wang, Z. Ma, P. Wang, Y. Zhou, Q. L. Fan, and W. Huang, Macromolecules, 2007, 40, 4552.
17. Z. Y. Yang, H. M. Zhang, C. J. Yan, S. S. Li, H. J. Yan, W. G. Song, and L. J. Wan, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2007, 104, 3707.
18. E. Mena-Osteritz, Adv. Mater., 2002, 14, 609.
19. M. M. S. Abdel-Mottaleb, G. Götz, P. Kilickiran, P. Bäuerle, and E. Mena-Osteritz, Langmuir, 2006, 22, 1443.
20. S. Zhang, Y. Guo, L. Wang, Q. Li, K. Zheng, X. Zhan, Y. Liu, R. Liu, and L. J. Wan, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 16232.
21. M. Brun, R. Demadrille, P. Rannou, A. Pron, J. P. Travers, and B. Grevin, Adv. Mater., 2004, 16, 2087.
22. H. Glowatzki, S. Duhm, K. F. Braun, J. P. Rabe, and N. Koch, Phys. Rev. B, 2007, 76, 125425.
23. M. Kiel, K. Duncker, C. Hagendorf, and W. Widdra, Phys. Rev. B, 2007, 75, 195439.
24. L. Wang, B. J. V. Tongol, S. L. Yau, T. Otsubo, and K. Itaya, Langmuir, 2010, 26, 7148.
25. B. J. V. Tongol, L. Wang, S. L. Yau, T. Otsubo, and K. Itaya, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 13819.
26. B. J. V. Tongol, L. Wang, S. L. Yau, T. Otsubo, and K. Itaya, Langmuir, 2010, 26, 982.
27. L. D. S. Lapitan, Jr., B. J. V. Tongol, and S. L. Yau, Langmuir, 2010, 26, 10771.
28. Y. Song and L. Wang, Microsc. Res. Techniq., 2009, 72, 79.
29. B. H. Huisman, J. J. P. Valeton, W. Nijssen, J. Lub, and W. ten Hoeve, Adv. Mater., 2003, 15, 2002.
30. M. Mazzeo, D. Pisignano, L. Favaretto, G. Barbarella, R. Cingolani, and G. Gigli, Synth. Met., 2003, 139, 671.
31. R. H. Friend, R. W. Gymer, A. B. Holmes, J. H. Burroughes, R. N. Marks, C. Taliani, D. D. C. Bradley, D. A. Dos Santos, J. L. Brédas, M. Lögdlund, and W. R. Salaneck, Nature, 1999, 397, 121.
32. G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, and A. J. Heeger, Science, 1995, 270, 1789.
33. H. J. Egelhaaf, D. Oelkrug, W. Gebauer, M. Sokolowski, E. Umbach, T. Fischer, and P. Bäuerle, Opt. Mater., 1998, 9, 59.
34. H. Sirringhaus, N. Tessler, and R. H. Friend, Science, 1998, 280, 1741.
35. S. A. Safran, "Statistical Thermodynamics of Surfaces, Interfaces and Membranes", 1994, Addison-Wesley Publishing Co., New York.
36. G. A. Sefler, Q. Du, P. B. Miranda, and Y. R. Shen, Chem. Phys. Lett., 1995, 235, 347.
37. A. Ikai, Surf. Sci. Rep., 1996, 26, 261.
38. W. A. Zisman, "'The Solid/Liquid Interface-An Essential and Active Frontier of Science' in Interaction of Liquids at Solid Substrates", ed. A. Alexander, 1968, Chap. 1, Advances in Chemistry, American Chemical Society, Washington, D.C., 1 - 9.
39. B. E. Conway, "Theory and Principles of Electrode Processes", 1965, Ronald Press, London.
40. R. Parsons, "Modern Aspects of Electrochemistry", ed. J. O'M. Bockris and B. E. Conway, 1954, Vol. 1, Academic Press, New York, 103 - 179.
41. J. O'M. Bockris, M. A. V. Devanathan, and K. Muller, Proc. Roy. Soc. [London], 1963, 274, 55.
42. A. J. Bard and L. R. Faulkner, "Electrochemical Methods", 1980, John Wiley & Sons, New York.
43. G. Jerkiewicz, "From Electrochemistry to Molecular-Level Research on the Solid-Liquid Electrochemical Interface", 1997, American Chemical Society, Washington, D.C.
44. G. Binnig, H. Rohrer, C. Gerber, and E. Weibel, Surf. Sci., 1983, 131, L379.
45. K. S. Schneider, K. T. Nicholson, D. R. Fosnacht, B. G. Orr, and M. M. Banaszak Holl, Langmuir, 2002, 18, 8116.
46. D. M. Kolb, "Surface Reconstruction at Metal-electrolyte Interfaces' in Structure of Electrified Interfaces", ed. J. Lipkowski and P. N. Ross, 1993, VCH Publishers, 65.
47. D. Coulman, J. Wintterlin, J. V. Barth, G. Ertl, and R. J. Behm, Surf. Sci., 1990, 240, 151.
48. R. Feidenhans, F. Grey, R. L. Johnson, and M. Nielsen, Phys. Rev. B, 1991, 44, 1875.
49. F. M. Leibsle, Surf. Sci., 1995, 337, 51.
50. T. Orzali, D. Forrer, M. Sambi, A. Vittadini, M. Casarin, and E. Tondello, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 378.
51. J. Inukai, M. Wakisaka, M. Yamagishi, and K. Itaya, Langmuir, 2004, 20, 7507.
52. S.-L. Yau, Y.-G. Kim, and K. Itaya, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 3547.
53. P. Avouris, I. W. Lyo, and Y. Hasegawa, J. Vac. Sci. Technol., A, 1993, 11, 1725.
54. M. Böhringer, K. Morgenstern, W. D. Schneider, R. Berndt, F. Mauri, A. De Vita, and R. Car, Phys. Rev. Lett., 1999, 83, 324.
55. S. Senapat and M. L. Berkowitz, Phys. Rev. Lett., 2001, 87, 6101.
56. A. Dmitriev, N. Lin, J. Weckesser, J. V. Barth, and K. Kern, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 6907.
57. M. O. Lorenzo, C. J. Baddeley, C. Muryn, and R. Raval, Nature, 2000, 404, 376.
58. D. M. Kolb, Prog. Surf. Sci., 1996, 51, 109.
59. J. K. Gimzewski and C. Joachim, Science, 1999, 283, 1683.
60. T. A. Jung, R. R. Schlitter, J. K. Gimzewski, H. Tang, and C. Joachim, Science, 1996, 271, 181.
61. D. M. Eigler and E. K. Schweizer, Nature [London], 1990, 344, 524.
62. T. C. Shen, Science, 1995, 268, 1590.
63. G. Dujardin, R. E. Walkup, and P. Avouris, Science, 1992, 255, 1232.
64. G. Meyer, L. Bartels, S. Zöphel, E. Henze, and K. H. Rieder, Phys. Rev. Lett., 1997, 78, 1512.
65. L. Bartels, G. Meyer, and K. H. Rieder, Phys. Rev. Lett., 1997, 79, 697.
66. L. Bartels, G. Meyer, K. H. Rieder, D. Velic, E. Knoesel, A. Hotzel, M. Wolf, and G. Ertl, Phys. Rev. Lett., 1998, 80, 2004.
67. B. C. Stipe, M. A. Rezaei, W. Ho, S. Gao, M. Persson, and B. I. Lundqvist, Phys. Rev. Lett., 1997, 78, 4410.
68. L. J. Lauhon and W. Ho, J. Phys. Chem. A, 2000, 104, 2463.
69. D. Takajo, Y. J. Okawa, T. Hasegawa, and M. Aono, Langmuir, 2007, 23, 5247.
70. G. Wegner, Makromol. Chem., 1972, 154, 35.
71. B. Tieke, G. Lieser, and G. Wegner, J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed., 1979, 17, 1631.
72. S. Nishio, D. I-i, H. Matsuda, M. Yoshidome, H. Uji-i, and H. Fukumura, Jpn. J. Appl. Phys., 2005, 44, 5417.
73. S. P. Sullivan, A. Schnieders, S. K. Mbugua, and T. P. Beebe, Langmuir, 2005, 21, 1322.
74. G. Z. Wegner, Naturforsch. B, 1969, 24, 824.
75. Y. J. Okawa and M. Aono, Nature, 2001, 409, 683.
76. S. W. Hla, L. Bartels, G. Meyer, and K. H. Rieder, Phys. Rev. Lett., 2000, 85, 2277.
77. S. W. Hla, G. Meyer, and K. H. Rieder, Chem. Phys. Lett., 2003, 307, 431.
78. S. De Feyter and F. C. De Schryver, J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 4290.
79. P. C. M. Grim, S. De Feyter, A. Gesquière, P. Vanoppen, M. Rücker, S. Valiyaveettil, G. Moessner, K. Müllen, and F. C. De Schryver, Angew. Chem., Int. Ed., 1997, 36, 2601.
80. A. Miura, S. De Feyter, M. M. S. Abdel-Mottaleb, A. Gesquière, P. C. M. Grim, G. Moessner, M. Sieffert, M. Klapper, K. Müllen, and F. C. De Schryver, Langmuir, 2003, 19, 6474.
81. T. Takami, H. Ozaki, M. Kasuga, T. Tsuchiya, Y. Mazaki, D. Fukushi, A. Ogawa, M. Uda, and M. Aono, Angew. Chem., Int. Ed., 1997, 36, 2755.
82. P. C. Si, Q. J. Chi, Z. S. Li, J. Ulstrup, P. Juul Møller, and J. Mortensen, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 3888.
83. L. Y. Ou Yang, C. Z. Chang, S. H. Liu, C. G. Wu, and S. L. Yau, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 8076.
84. G. Z. Xu, D. P. Woodruff, N. Bennett, M. Elliott, and J. E. Macdonald, Langmuir, 2010, 26(11), 8174.
85. H. Sakaguchi, H. Matsumura, and H. Gong, Nat. Mater., 2004, 3, 551.
86. Y. H. Lee, C. Z. Chang, S. L. Yau, L. J. Fan, Y. W. Yang, L. Y. Ou Yang, and K. Itaya, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 6468.
87. B. J. Grevin and P. Rannou, Nat. Mater., 2004, 3, 503.
88. R. Wen, G. B. Pan, and L. J. Wan J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 12123.
89. X. R. Miao, C. M. Chen, J. Zhou, and W. L. Deng, Appl. Surf. Sci., 2010, 256, 4647.
90. Y. Lee, S. Chen, H. Tu, S. Yau, L. Fan, Y. Yang, and W. Dow, Langmuir, 2010, 26, 5576.
91. S. L. Yau, Y. H. Lee, and C. Z. Chang, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 13758.
92. S. Chen, H. L. Tu, C. G. Wu, and S. L. Yau, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 8493.
93. W. S. Huang, B. D. Humphrey, and A. G. MacDiarmid, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1, 1986, 82, 2385.
94. D. Orata and D. A. Buttry, J. Am. Chem. Soc., 1987, 109, 3574.
95. T. Takei, Y. Kobayashi, H. Hata, Y. Yonesaki, N. Kumada, N. Kinomura, and T. E. Mallouk, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 16634.
96. J. Huang, S. Virji, B. H. Weiller, and R. B. Kaner, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 314.
97. Y. Ma, S. R. Ali, L. Wang, P. L. Chiu, R. Mendelsohn, and H. He, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 12064.
98. H. Liu, J. Kameoka, D. A. Czaplewski, and H. G. Craighead, Nano Lett., 2004, 4, 671.
99. L. H. Mascaro, D. Goncalaves, and L. O. S. Bulhões, Thin Solid Films, 2004, 461, 243.
100. S. J. Choi and S. M. Park, J. Electrochem. Soc., 2002, 149, E26.
101. H. Tang, A. Kitani, and M. Shiotani, Electrochim. Acta, 1996, 41, 1561.
102. L. J. Duić, Z. Mandić, and F. Kovačiček, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 1994, 32, 105.
103. P. Samorí, N. Severin, K. Müllen, and J. P. Rabe, Adv. Mater., 2000, 12, 579.
104. L. J. Wan, Acc. Chem. Res., 2006, 39, 334.
105. S. D. Feyter, A. Gesquière, M. M. Abdel-Mottaleb, P. C. M. Grim, and F. C. De Schryver, Acc. Chem. Res., 2000, 33, 520.
106. N. Haddour, S. Cosnier, and C. Gondran, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 5752.
107. L. C. Giancarlo and G. W. Flynn, Acc. Chem. Res., 2000, 33, 491.
108. X. Qiu, C. Wang, Q. Zeng, B. Xu, S. Yin, H. Wang, S. Xu, and C. Bai, J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 5550.
109. S. B. Lei, C. Wang, S. X. Yin, H. N. Wang, F. Xi, H. W. Liu, B. Xu, L. J. Wan, and C. L. Bai, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 10838.
110. S. Clair, S. Pons, A. P. Seitsonen, H. Brune, K. Kern, and J. V. Barth, J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 14585.
111. J. V. Barth, J. Weckesser, G. Trimarchi, M. Vladimirova, A. D. Vita, C. Z. Cai, H. Brune, P. Günter, and K. Kern, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 7991.
112. W. Obretenov, U. Schmidt, W. J. Lorenz, G. Staikov, E. Budevski, D. Carnal, U. Müller, H. Siegenthaler, and E. Schmidt, J. Electrochem. Soc., 1993, 140, 692.
113. S. Boz, M. Stöhr, U. Soydaner, and M. Mayor, Angew. Chem., Int. Ed., 2009, 48, 3179.
114. S. Weigelt, C. Busse, C. Bombis, M. M. Knudsen, K. V. Gothelf, T. Strunskus, C. Wöll, M. Dahlbom, B. Hammer, E. Laegsgaard, F. Besenbacher, and T. R. Linderoth, Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 46, 9227.
115. A. Gourdon, Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 6950.
116. X. N. Zhang, D. G. de Oteyza, Y. Wakayama, and H. Dosch, Surf. Sci., 2009, 603, 3179.
117. L. Santos, J. Ghilane, P. Martin, P. C. Lacaze, H. Randriamahazaka, and J. C. Lacroix, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 1690.
118. N. A. A. Zwaneveld, R. Pawlak, M. Abel, D. Catalin, D. Gigmes, D. Bertin, and L. Porte, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 6678.
119. A. P. Cote, H. M. El-Kaderi, H. Furukawa, J. R. Hunt, and O. M. Yaghi, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 12914.
120. H. M. El-Kaderi, J. R. Hunt, J. L. Mendoza-Cortes, A. P. Côté, R. E. Taylor, M. O'Keeffe, and O. M. Yaghi, Science, 2007, 316, 268.
121. R. W. Tilford, W. R. Gemmill, H. C. zur Loye, and J. J. Lavigne, Chem. Mater., 2006, 18, 5296.
122. L. Grill, M. Dyer, L. Lafferentz, M. Persson, M. V. Peters, and S. Hecht, Nat. Nanotechnol., 2007, 2, 687.
123. R. Gutzler, H. Walch, G. Eder, S. Kloft, W. M. Heckl, and M. Lackinger, Chem. Commun., 2009, 4456.
124. M. Bieri, M. Treier, J. Cai, K. Aït-Mansour, P. Ruffieux, O. Gröning, P. Gröning, M. Kastler, R. Rieger, X. Feng, K. Müllen, and R. Fasel, Chem. Commun., 2009, 6919.
125. J. A. A. W. Elemans, S. Lei, and S. De Feyter, Angew. Chem., Int. Ed., 2009, 48, 7298.