A periodic mixed gaussians-plane waves DFT study on simple thiols on Au(111): Adsorbate species, surface reconstruction, and thiols functionalization

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 13, Issue 9, 2011, Pages 3886-3895

  Rajaraman, Gopalan ^a,b   Caneschi, Andrea ^a   Gatteschi, Dante ^a   Totti, Federico ^a  

^a UNIVERSITY OF FLORENCE   (Italy)

^b INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY BOMBAY   (India)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

GOLD; THIOL DERIVATIVE;

ADSORPTION; ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; SURFACE PROPERTY;

ADSORPTION; GOLD; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; SULFHYDRYL COMPOUNDS; SURFACE PROPERTIES;

EID: 79952393270     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0cp02042g     Document Type: Article

References (132)

1. A. Ulman Chem. Rev. 1996 96 1533
2. A. Ulman Acc. Chem. Res. 2001 34 855
3. G. E. Poirier Chem. Rev. 1997 97 1117
4. J.-C. Love L. A. Estroff J. K. Kriebel R. G. Nuzzo G. M. Whitesides Chem. Rev. 2005 105 1103
5. A. Kumar N. L. Abbott H. A. Biebuyck K. Enoc G. M. Whitesides Acc. Chem. Res. 1995 28 219
6. G. Heimel L. Romaner E. Zojer J.-L. Bredas Acc. Chem. Res. 2008 41 721
7. J. E. Houston I. H. Kim Acc. Chem. Res. 2002 35 547
8. D. P. Woodruff Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 7211
9. C. Vericat M. E. Vela G. A. Benitez J. A. Martin Gago X. Torrelles R. C. Salvarezza J. Phys.: Condens. Matter 2006 18 867
10. A. Cornia A. C. Fabretti M. Pacchioni L. Zobbi D. Bonacchi A. Caneschi D. Gatteschi R. Biagi U. Del Pennino V. De Renzi L. Gurevich H. S. Van der Zant Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 1645
11. M. Mannini F. Pineider P. Sainctavit L. Joly A. Fraile-Rodriguez M.-A. Arrio C. Cartier dit Moulin W. Wernsdorfer A. Cornia D. Gatteschi R. Sessoli Adv. Mater. 2009 21 167
12. M. Mannini P. Sainctavit R. Sessoli C. Cartier dit Moulin F. Pineider M.-A. Arrio A. Cornia D. Gatteschi Chem.-Eur. J. 2008 14 7530
13. M. Fonin S. Voss M. Burgert Yu. S. Dedkov U. Groth U. Ruediger J. Phys. 2008 100 52070
14. S. Voss M. Burgert M. Fonin U. Groth U. Ruediger Dalton Trans. 2008 499
15. S. Barraza-Lopez M. C. Avery K. Park Phys. Rev. B: Condens. Matter 2007 76 224413
16. E. Coronado A. Forment-Aliaga F. M. Romero V. Corradini R. Biagi V. De Renzi A. Gambardella U. Del Pennino Inorg. Chem. 2005 44 7693
17. M. Mannini F. Pineider P. Sainctavit C. Danieli E. Otero C. Sciancalepore A. M. Talarico M.-A. Arrio A. Cornia D. Gatteschi R. Sessoli Nat. Mater. 2009 8 194
18. M. Mannini F. Pineider C. Danieli F. Totti L. Sorace Ph. Sanctavit M.-A. Arrio E. Otero L. Joly J. Criginski Cesar A. Cornia R. Sessoli Nature 2010 468 417
19. M. Mannini L. Sorace L. Gorini F. M. Piras A. Caneschi A. Magnani S. Menichetti D. Gatteschi Langmuir 2007 23 2389
20. M. M. Matsushita N. Ozaki T. Sugawara F. Nakamura M. Hara Chem. Lett. 2002 596
21. G. Harada H. Sakurai M. M. Matsushita A. Izuoka T. Sugawara Chem. Lett. 2002 1030
22. M. Mannini D. Rovai L. Sorace A. Perl B. J. Ravoo D. N. Reinhoudt A. Caneschi Inorg. Chim. Acta 2008 361 3525
23. A. Bencini G. Rajaraman F. Totti M. Tusa Superlattices Microstruct. 2009 46 4
24. G. Rajaraman A. Caneschi D. Gatteschi F. Totti J. Mater. Chem. 2010 20 10747
25. G. E. Poitier E. D. Pylant Science 1996 272 1145
26. H. Sellers A. Ulman Y. Shnidman J. E. Eilers J. Am. Chem. Soc. 1993 115 9389
27. H. Gronbeck A. Curioni W. Andreoni J. Am. Chem. Soc. 2000 122 3839
28. Y. Yourdshahyan H. K. Zhang A. M. Rappe Phys. Rev. B: Condens. Matter 2001 63 081405
29. M. Tachibana K. Yoshizawa A. Ogawa H. Fujimoto R. Hofmann J. Phys. Chem. B 2002 106 12727
30. T. Hayashi Y. Morikawa H. Nozoye J. Chem. Phys. 2001 114 7615
31. C. Vargas P. Giannozzi A. Selloni G. Scoles J. Phys. Chem. B 2001 105 9509
32. J. Gottschalck B. Hammer J. Chem. Phys. 2002 116 784
33. M. L. Molina B. Hammer Chem. Phys. Lett. 2002 360 264
34. Y. Morikawa C. C. Liew H. Nozoye Surf. Sci. 2002 514 389
35. M. G. Roper M. P. Skegg C. J. Fisher J. J. Lee V. R. Dhank D. P. Woodruff R. G. Jones Chem. Phys. Lett. 2004 389 87
36. H. Kondoh M. Iwasaki T. Shimada K. Amemiya T. Yokoyama T. Ohta M. Shimomura S. Kono Phys. Rev. Lett. 2003 90 066102
37. M. Yu N. Bovet C. J. Satterley S. Bengió K. R. J. Lovelock P. K. Milligan R. G. Jones D. P. Woodruff V. Dhanak Phys. Rev. Lett. 2006 97 166102
38. A. Chaudhuri D. C. Jackson T. J. Lerotholi R. G. Jones T.-L. Lee B. Detlefs D. P. Woodruff Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 3229
39. P. Maksymovych D. C. Sorescu D. Dougherty T. Y. Yates, Jr. J. Phys. Chem. B 2005 109 22463
40. P. Maksymovych D. C. Sorescu J. T. Yates, Jr. Phys. Rev. Lett. 2006 97 146103
41. H. Grönbeck H. Häkkinen J. Phys. Chem. B 2007 111 3325
42. R. Mazzarello A. Cossaro A. Verdini R. Rousseau L. Casalis M. F. Danisman L. Floreano S. Scandolo A. Morgante G. Scoles Phys. Rev. Lett. 2007 98 016102
43. A. Nogoya Y. Morikawa J. Chem. Phys. 2007 19 365245
44. J.-G. Wang A. Selloni J. Phys. Chem. C 2007 111 12149
45. A. Cossaro R. Mazzarello R. Rousseau L. Casalis A. Verdini A. Kohlmeyer L. Floreano S. Scandolo A. Morgante M. L. Klein G. Scoles Science 2008 321 943
46. P. Maksymovych J. T. Yates J. Am. Chem. Soc. 2008 130 7518
47. P. Carro R. Salvarezza D. Torres F. Illas J. Phys. Chem. C 2008 112 19121
48. N. A. Kautz S. A. Kandel J. Am. Chem. Soc. 2008 130 6908
49. F.-S. Li W. Zhou Q. Guo Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009 79 113412
50. O. Voznyy J. J. Dubowski Langmuir 2009 25 7353
51. H. Groenbeck H. Haekkinen R. L. Whetten J. Phys. Chem. C 2008 112 15940
52. D. Jiang Chem. Phys. Lett. 2009 477 90
53. A. Franke E. Pehlke Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009 79 235441
54. D. Jiang S. Dai J. Phys. Chem. C 2009 113 3763
55. J. Wang A. Selloni J. Phys. Chem. C 2009 113 3763
56. A. Chaudhuri T. J. Lerotholi D. C. Jackson D. P. Woodruff R. G. Jones Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009 79 195439
57. A. Chaudhuri T. J. Lerotholi D. C. Jackson D. P. Woodruff V. Dhanak Phys. Rev. Lett. 2009 102 126101
58. E. Torres A. T. Blumenau P. U. Biedermann Phys. Rev. B: Condens. Matter 2009 79 075440
59. O. Voznyy J. J. Dubowski J. T. Yates P. Maksymovych J. Am. Chem. Soc. 2009 113 12989
60. C. J. Mundy, F. Mohamed, F. Schiffman, G. Tabacchi, H. Forbert, W. Kuo, J. Hutter, M. Krack, M. Iannuzzi, M. McGrath, M. Guidon, T. D. Kuehne, T. Laino, J. VandeVondele and V. Weber, CP2K software package, http://cp2k.berlios.de
61. J. VandeVondele M. Krack F. Mohamed M. Parrinello T. Chassaing J. Hutter Comput. Phys. Commun. 2005 167 103
62. G. Lippert J. Hutter M. Parrinello Mol. Phys. 1997 92 477
63. G. Lippert J. Hutter M. Parrinello Theor. Chem. Acc. 1999 103 124
64. A. D. Becke Phys. Rev. A 1988 38 3098
65. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988 37 785
66. J. Tao J. P. Perdew V. N. Staroverov G. E. Scuseria Phys. Rev. Lett. 2003 91 146401
67. A. Ruzsinszky J. P. Perdew G. I. Csonka J. Phys. Chem. A 2005 109 11015
68. A. Vargas G. Santarossa M. Lannuzzi A. Baiker J. Phys. Chem. C 2008 112 10200
69. G. Santarossa A. Vargas M. Iannuzzi C. A. Pignedoli D. Passerone A. Baiker J. Chem. Phys. 2008 129 234703
70. A. Ferral E. M. Patrito P. Paredes-Olivera J. Phys. Chem. B 2006 110 17050
71. Y. Yourdshahyan H. K. Zhang A. M. Rappe Phys. Rev. B: Condens. Matter 2001 63 81405
72. Jaguar 7.0, Schrödinger, Portland, OR 97204
73. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648
74. P. J. Stephens F. J. Devlin C. F. Chabalowski M. J. Frisch J. Phys. Chem. 1994 98 11623
75. P. J. Hay W. R. Wadt J. Chem. Phys. 1985 82 270
76. P. J. Hay W. R. Wadt J. Chem. Phys. 1985 82 284
77. P. J. Hay W. R. Wadt J. Chem. Phys. 1985 82 299
78. P. C. Hariharan J. A. Pople Theor. Chim. Acta 1973 28 213
79. M. M. Francl W. J. Petro W. J. Hehre J. S. Binkley M. S. Gordon D. J. DeFrees J. A. Pople J. Chem. Phys. 1982 77 3654
80. V. Rassolov J. A. Pople M. Ratner T. L. Windus J. Chem. Phys. 1998 109 1223
81. J.-G. Zhou F. Hagelberg Phys. Rev. Lett. 2006 97 045505
82. L. Dubois B. Zegarski R. Nuzzo J. Chem. Phys. 1993 98 678
83. C. Kodama T. Hayashi H. Nozoye Appl. Surf. Sci. 2001 169 264
84. G. Liu J. Rodriguez J. Dvorak J. Hrbek T. Jirsak Surf. Sci. 2002 122 3839
85. I. Rzeznicka J. Lee P. Maksymovych J. Yates, Jr. J. Phys. Chem. B 2005 109 15992
86. H. Gronbeck A. Curioni W. Andreoni J. Am. Chem. Soc. 2000 122 3839
87. Y. Akinaga T. Nakajima K. Hirao J. Chem. Phys. 2001 114 8555
88. J. Gottschalck B. Hammer J. Chem. Phys. 2002 116 76
89. R. G. Nuzzo B. R. Zegarski L. H. Dubois J. Am. Chem. Soc. 1987 109 733
90. M. G. Roper M. P. Skegg C. J. Fisher J. J. Lee V. R. Dhanak D. P. Woodruff R. G. Jones Chem. Phys. Lett. 2004 389 8791
91. S. Franzen Chem. Phys. Lett. 2003 381 315
92. F. P. Cometto P. Paredes-Olivera V. A. Macagno E. M. Patrito J. Phys. Chem. B 2005 109 21737
93. G. Liu J. A. Rodriguez J. Dvorak J. Hrbek T. Jirsak Surf. Sci. 2002 505 295
94. P. C. Rusu G. Brocks J. Phys. Chem. B 2006 110 22628
95. Y. Yourdshahyan A. M. Rappe J. Chem. Phys. 2002 117 825
96. S. Higai J. Nara T. Ohno J. Chem. Phys. 2004 121 970
97. S. S. Jang Y. H. Jang Y.-H. Kim W. A. Goddard III A. H. Flood B. W. Laursen H.-R. Tseng J. F. Stoddart J. O. Jeppesen J. W. Choi D. W. Steuerman E. Deionno J. R. Heath J. Am. Chem. Soc. 2005 127 1563
98. J. Nara S. Higai Y. Morikawa T. Ohno J. Chem. Phys. 2004 120 6705
99. A. Johansson S. Stafstrom Chem. Phys. Lett. 2000 322 301
100. R. Liu S.-H. Ke H. U. Baranger W. J. Yang J. Chem. Phys. 2005 122 44703
101. E. Goll M. Ernst F. Moegle-Hofacker H. Stoll J. Chem. Phys. 2009 130 234112
102. A. Krishtal K. Vanommeslaeghe A. Olasz T. Veszpremi C. Van Alsenoy P. Geerlings J. Chem. Phys. 2009 130 174101
103. Md. E. Ali P. M. Oppeneer S. N. Datta J. Phys. Chem. B 2009 113 5545
104. L. Lao H. Ke G. Fu X. Xu Y. Yan J. Chem. Theory Comput. 2009 5 86
105. K. Pluhackova S. Grimme P. Hobza J. Phys. Chem. A 2008 112 12469
106. M. P. Johansson A. Lechtken D. Schooss M. M. Kappes F. Furche Phys. Rev. A 2008 77 053202
107. W. Andreoni A. Curioni H. Gronbeck Int. J. Quantum. Chem. 2000 80 598
108. M. Hasan D. Bethell M. Brust J. Am. Chem. Soc. 2002 124 1132
109. E. Garand P. A. Rowntree J. Phys. Chem. B 2005 109 12927
110. P. Rowntree P.-C. Dugal D. Hunting L. Sanche J. Phys. Chem. 1996 100 4546
111. L. Kankate A. Turchanin A. Goelzhauser Langmuir 2009 25 10435
112. M. Tachibana K. Yoshizawa A. Ogawa H. Fujimoto R. Hoffmann J. Phys. Chem. B 2002 106 12727
113. A. Calzolari R. D. Felice J. Phys.: Condens. Matter 2007 19 305018
114. B. Kong Y. Kim S. I. Choi Bull. Korean Chem. Soc. 2008 29 1843
115. C. Liu J. Hu G. Lu Wuhan Univ. J. Nat. Sci. 2007 12 522
116. F.-M. Boldt N. Baltes K. Borgwarth J. Heinze Surf. Sci. 2005 597 51
117. A. Sladek K. Angermaier H. Schimbauer Chem. Commun. 1996 1959
118. A. Sladek H. Schimbauer B. Natuforsch Chem. Sci. 1996 1207
119. M. W. Heaven A. Dass P. S. White K. M. Holt R. W. Murray J. Am. Chem. Soc. 2008 130 3754
120. Our preliminary calculations of barrier heights indicates that at the transition state the species possesses significant radical character, indicating again the preference for the homolytic cleavage, G. Rajaraman and F. Totti, in preparation
121. S. Benson Chem. Rev. 1978 78 23
122. J. K. Lim I.-H. Kim K.-H. Kim K. S. Shin W. Kang J. Choo S.-W. Joo Chem. Phys. 2006 330 245
123. S. W. Joo S. W. Han K. Kim Appl. Spectrosc. 2000 54 378
124. Y. Hyeon Y. Kwan M. S. Kim J. Phys. Chem. 1990 94 2552
125. C. J. Sandroff D. R. Herschbach J. Phys. Chem. 1982 86 3277
126. K. L. Kim S. J. Lee K. Kim J. Phys. Chem. B 2004 108 9216
127. N. Baadji M. Piacenza T. Tugsuz S. F. Della G. Maruccio S. Sanvito Nat. Mater. 2009 8 813
128. G. Zulczewski S. Sanvito M. Coey Nat. Mater. 2009 8 693
129. R. Zhang G. Ma R. Li Z. Qian Z. Shen X. Zhao S. Hou S. Sanvito J. Phys.: Condens. Matter 2009 21 335301
130. A. Giusti G. Charron S. Mazerat J.-D. Compain P. Mialane A. Dolbecq E. Riviere W. Wernsdorfer B. Ngo B. Keita L. Nadjo A. Filoramo J.-P. Bourgoin T. Mallah Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 4949
131. W. Wernsdorfer Nat. Nanotechnol. 2009 4 145
132. L. Bogani W. Wernsdorfer Nat. Mater. 2008 7 179