Localized interaction of single porphyrin molecules with oxygen vacancies on TiO2(110)

Journal of Chemical Physics

Volumn 137, Issue 23, 2012, Pages

  Lackinger, Markus ^a,b   Janson, Martin S ^a   Ho, W ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYOGENIC TEMPERATURES; HIGHEST OCCUPIED MOLECULAR ORBITAL; LATERAL MANIPULATIONS; LOCALIZED INTERACTION; PORPHYRIN MOLECULES; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY AND SPECTROSCOPY; SURFACE OXYGEN VACANCIES; TIO;

ELECTRONIC STRUCTURE; OXYGEN VACANCIES; PORPHYRINS; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; TITANIUM DIOXIDE; ZINC COMPOUNDS;

MOLECULES;

EID: 84871961335     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4771904     Document Type: Article

References (65)

1. B. O'regan and M. Grätzel, Nature (London) 353, 737 (1991). 10.1038/353737a0 (Pubitemid 21738149)
2. M. Grätzel, Nature (London) 414, 338 (2001). 10.1038/35104607 (Pubitemid 33097816)
3. U. Diebold, Surf. Sci. Rep. 48, 53 (2003). 10.1016/S0167-5729(02)00100-0
4. S. Wendt, P. T. Sprunger, E. Lira, G. K. H. Madsen, Z. S. Li, J. O. Hansen, J. Matthiesen, A. Blekinge-Rasmussen, E. Laegsgaard, B. Hammer, and F. Besenbacher, Science 320, 1755 (2008). 10.1126/science.1159846 (Pubitemid 351931286)
5. L. Benz, J. Haubrich, R. G. Quiller, S. C. Jensen, and C. M. Friend, J. Am. Chem. Soc. 131, 15026 (2009). 10.1021/ja905522c
6. S. Bonanni, K. Ait-Mansour, W. Harbich, and H. Brune, J. Am. Chem. Soc. 134, 3445 (2012). 10.1021/ja2098854
7. E. Lira, S. Wendt, P. Huo, J. O. Hansen, R. Streber, S. Porsgaard, Y. Wei, R. Bechstein, E. Laegsgaard, and F. Besenbacher, J. Am. Chem. Soc. 133, 6529 (2011). 10.1021/ja200884w
8. I. M. Brookes, C. A. Muryn, and G. Thornton, Phys. Rev. Lett. 87, 266103 (2001). 10.1103/PhysRevLett.87.266103
9. R. Schaub, R. Thostrup, N. Lopez, E. Laegsgaard, I. Stensgaard, J. K. Norskov, and F. Besenbacher, Phys. Rev. Lett. 87, 266104 (2001). 10.1103/PhysRevLett.87.266104
10. Z. Zhang, O. Bondarchuk, B. D. Kay, J. M. White, and Z. Dohnalek, J. Phys. Chem. B 110, 21840 (2006). 10.1021/jp063619h (Pubitemid 44797291)
11. S. Wendt, J. Matthiesen, R. Schaub, E. K. Vestergaard, E. Laegsgaard, F. Besenbacher, and B. Hammer, Phys. Rev. Lett. 96, 066107 (2006). 10.1103/PhysRevLett.96.066107
12. M. A. Henderson, W. S. Epling, C. L. Perkins, C. H. F. Peden, and U. Diebold, J. Phys. Chem. B 103, 5328 (1999). 10.1021/jp990655q
13. R. Wang, K. Hashimoto, A. Fujishima, M. Chikuni, E. Kojima, A. Kitamura, M. Shimohigoshi, and T. Watanabe, Nature (London) 388, 431 (1997). 10.1038/41233 (Pubitemid 27328911)
14. E. Wahlström, N. Lopez, R. Schaub, P. Thostrup, A. Ronnau, C. Africh, E. Laegsgaard, J. K. Norskov, and F. Besenbacher, Phys. Rev. Lett. 90, 026101 (2003). 10.1103/PhysRevLett.90.026101
15. H. Iddir, S. Ogut, N. D. Browning, and M. M. Disko, Phys. Rev. B 72, 081407 (2005). 10.1103/PhysRevB.72.081407 (Pubitemid 43406083)
16. D. Cakir and O. Gulseren, J. Phys. Chem. C 116, 5735 (2012). 10.1021/jp2109253
17. M. Menetrey, A. Markovits, and C. Minot, Surf. Sci. 524, 49 (2003). 10.1016/S0039-6028(02)02464-0
18. T. Bredow and G. Pacchioni, Chem. Phys. Lett. 355, 417 (2002). 10.1016/S0009-2614(02)00259-2
19. S. G. Wang, X. D. Wen, D. B. Cao, Y. W. Li, H. G. Wang, and H. J. Jiao, Surf. Sci. 577, 69 (2005). 10.1016/j.susc.2004.12.017 (Pubitemid 40226422)
20. C. Di Valentin, G. Pacchioni, and A. Selloni, Phys. Rev. Lett. 97, 166803 (2006). 10.1103/PhysRevLett.97.166803 (Pubitemid 44601537)
21. M. D. Rasmussen, L. M. Molina, and B. Hammer, J. Chem. Phys. 120, 988 (2004). 10.1063/1.1631922
22. Y. Wang, D. Pillay, and G. S. Hwang, Phys. Rev. B 70, 193410 (2004). 10.1103/PhysRevB.70.193410 (Pubitemid 40139480)
23. T. Minato, Y. Sainoo, Y. Kim, H. S. Kato, K. Aika, M. Kawai, J. Zhao, H. Petek, T. Huang, W. He, B. Wang, Z. Wang, Y. Zhao, J. L. Yang, and J. G. Hou, J. Chem. Phys. 130, 124502 (2009). 10.1063/1.3082408
24. A. C. Papageorgiou, N. S. Beglitis, C. L. Pang, G. Teobaldi, G. Cabailh, Q. Chen, A. J. Fisher, W. A. Hofer, and G. Thornton, P. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 2391 (2010). 10.1073/pnas.0911349107
25. P. Krüger, J. Jupille, S. Bourgeois, B. Domenichini, A. Verdini, L. Floreano, and A. Morgante, Phys. Rev. Lett. 108, 126803 (2012). 10.1103/PhysRevLett.108.126803
26. C. L. Pang, R. Lindsay, and G. Thornton, Chem. Soc. Rev. 37, 2328 (2008). 10.1039/b719085a
27. J. Matthiesen, S. Wendt, J. O. Hansen, G. K. H. Madsen, E. Lira, P. Galliker, E. K. Vestergaard, R. Schaub, E. Laegsgaard, B. Hammer, and F. Besenbacher, ACS Nano 3, 517 (2009). 10.1021/nn8008245
28. P. W. Murray, N. G. Condon, and G. Thornton, Phys Rev. B 51, 10989 (1995). 10.1103/PhysRevB.51.10989
29. R. E. Tanner, M. R. Castell, and G. a. D. Briggs, Surf. Sci. 412-413, 672 (1998). 10.1016/S0039-6028(98)00464-6
30. K. Karl Kadish, K. M. Smith, and R. Guilard, The Porphyrin Handbook (Academic, San Diego, London, 1999), Vols. 1-20.
31. W. M. Campbell, A. K. Burrell, D. L. Officer, and K. W. Jolley, Coord. Chem. Rev. 248, 1363 (2004). 10.1016/j.ccr.2004.01.007
32. W. M. Campbell, K. W. Jolley, P. Wagner, K. Wagner, P. J. Walsh, K. C. Gordon, L. Schmidt-Mende, M. K. Nazeeruddin, Q. Wang, M. Grätzel, and D. L. Officer, J. Phys. Chem. C 111, 11760 (2007). 10.1021/jp0750598 (Pubitemid 47325747)
33. H. Imahori, T. Umeyama, and S. Ito, Acc. Chem. Res. 42, 1809 (2009). 10.1021/ar900034t
34. Y. M. Wang, X. F. Wang, S. K. Ghosh, and H. P. Lu, J. Am. Chem. Soc. 131, 1479 (2009). 10.1021/ja806988d
35. B. C. Stipe, M. A. Rezaei, and W. Ho, Rev. Sci. Instrum. 70, 137 (1999). 10.1063/1.1149555
36. S. Wendt, R. Schaub, J. Matthiesen, E. K. Vestergaard, E. Wahlstrom, M. D. Rasmussen, P. Thostrup, L. M. Molina, E. Laegsgaard, I. Stensgaard, B. Hammer, and F. Besenbacher, Surf. Sci. 598, 226 (2005). 10.1016/j.susc.2005.08. 041 (Pubitemid 41706170)
37. U. Diebold, J. F. Anderson, K. O. Ng, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 77, 1322 (1996). 10.1103/PhysRevLett.77.1322
38. O. Bikondoa, C. L. Pang, R. Ithnin, C. A. Muryn, H. Onishi, and G. Thornton, Nature Mater. 5, 189 (2006). 10.1038/nmat1592 (Pubitemid 43320633)
39. G. Teobaldi, W. A. Hofer, O. Bikondoa, C. L. Pang, G. Cabailh, and G. Thornton, Chem. Phys. Lett. 437, 73 (2007). 10.1016/j.cplett.2007.01.068 (Pubitemid 46331040)
40. C. Di Valentin, J. Chem. Phys. 127, 154705 (2007). 10.1063/1.2790430 (Pubitemid 351260795)
41. X. F. Cui, Z. Wang, S. J. Tan, B. Wang, J. L. Yang, and J. G. Hou, J. Phys. Chem. C 113, 13204 (2009). 10.1021/jp901657u
42. S. Suzuki, K. Fukui, H. Onishi, and Y. Iwasawa, Phys. Rev. Lett. 84, 2156 (2000). 10.1103/PhysRevLett.84.2156
43. D. P. Acharya, C. V. Ciobanu, N. Camillone, and P. Sutter, J. Phys. Chem. C 114, 21510 (2010). 10.1021/jp107262b
44. K. Onda, B. Li, J. Zhao, K. D. Jordan, J. L. Yang, and H. Petek, Science 308, 1154 (2005). 10.1126/science.1109366 (Pubitemid 40703976)
45. X. H. Qiu, G. V. Nazin, and W. Ho, Phys. Rev. Lett. 93, 196806 (2004). 10.1103/PhysRevLett.93.196806
46. A. Weber-Bargioni, W. Auwärter, F. Klappenberger, J. Reichert, S. Lefrancois, T. Strunskus, C. Wöll, A. Schiffrin, Y. Pennec, and J. V. Barth, ChemPhysChem 9, 89 (2008). 10.1002/cphc.200700600
47. H. Kim, W. J. Son, W. J. Jang, J. K. Yoon, S. Han, and S. J. Kahng, Phys. Rev. B 80, 245402 (2009). 10.1103/PhysRevB.80.245402
48. T. Yokoyama, S. Yokoyama, T. Kamikado, and S. Mashiko, J. Chem. Phys. 115, 3814 (2001). 10.1063/1.1389276 (Pubitemid 32795695)
49. I. V. Sazanovich, V. A. Galievsky, A. Van Hoek, T. J. Schaafsma, V. L. Malinovskii, D. Holten, and V. S. Chirvony, J. Phys. Chem. B 105, 7818 (2001). 10.1021/jp010274o (Pubitemid 35338905)
50. L. A. Poveda, V. R. Ferro, J. M. G. De La Vega, and R. H. Gonzalez-Jonte, J. Comput.-Aided Mol. Des. 15, 183 (2001). 10.1023/A:1008120131665 (Pubitemid 32124510)
51. P. Ochsenbein, K. Ayougou, D. Mandon, J. Fischer, R. Weiss, R. N. Austin, K. Jayaraj, A. Gold, J. Terner, and J. Fajer, Angew. Chem., Int. Ed. 33, 348 (1994). 10.1002/anie.199403481
52. J. A. Shelnutt, X. Z. Song, J. G. Ma, S. L. Jia, W. Jentzen, and C. J. Medforth, Chem. Soc. Rev. 27, 31 (1998). 10.1039/a827031z
53. A. B. J. Parusel, T. Wondimagegn, and A. Ghosh, J. Am. Chem. Soc. 122, 6371 (2000). 10.1021/ja000757q (Pubitemid 30481735)
54. M. S. Dyer, A. Robin, S. Haq, R. Raval, M. Persson, and J. Klimes, ACS Nano 5, 1831 (2011). 10.1021/nn102610k
55. X. H. Qiu, G. V. Nazin, and W. Ho, Phys. Rev. Lett. 92, 206102 (2004). 10.1103/PhysRevLett.92.206102
56. S. Godlewski, A. Tekiel, J. Budzioch, A. Gourdon, J. S. Prauzner-Bechcicki, and M. Szymonski, ChemPhysChem 10, 3278 (2009). 10.1002/cphc.200900606
57. H. Tang, M. T. Cuberes, C. Joachim, and J. K. Gimzewski, Surf. Sci. 386, 115 (1997). 10.1016/S0039-6028(97)00308-7
58. N. Nilius, T. M. Wallis, and W. Ho, Phys. Rev. Lett. 90, 046808 (2003). 10.1103/PhysRevLett.90.046808
59. R. L. Kurtz, R. Stockbauer, T. E. Madey, E. Roman, and J. L. Desegovia, Surf. Sci. 218, 178 (1989). 10.1016/0039-6028(89)90626-2
60. V. E. Henrich, G. Dresselhaus, and H. J. Zeiger, Phys. Rev. Lett. 36, 1335 (1976). 10.1103/PhysRevLett.36.1335
61. W. S. Epling, C. H. F. Peden, M. A. Henderson, and U. Diebold, Surf. Sci. 412-13, 333 (1998). 10.1016/S0039-6028(98)00446-4
62. C. M. Yim, C. L. Pang, and G. Thornton, Phys. Rev. Lett. 104, 036806 (2010). 10.1103/PhysRevLett.104.036806
63. B. J. Morgan and G. W. Watson, Surf. Sci. 601, 5034 (2007). 10.1016/j.susc.2007.08.025 (Pubitemid 47632721)
64. C. J. Calzado, N. C. Hernandez, and J. F. Sanz, Phys. Rev. B 77, 045118 (2008). 10.1103/PhysRevB.77.045118
65. S. G. Park, B. Magyari-Kope, and Y. Nishi, Phys. Rev. B 82, 115109 (2010). 10.1103/PhysRevB.82.115109