Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Magnetisme eller ingen magnetisme? Substraters indflydelse på elektroniske interaktioner

Substrater kan have en betydelig indflydelse på den elektroniske interaktion mellem molekyler, der er adsorberet på deres overflader. Dette skyldes, at substratet kan give en kilde til elektroner eller huller, der kan interagere med adsorbatets elektroner, eller det kan modificere adsorbatets elektroniske struktur ved at ændre energiniveauerne i dets orbitaler.

Generelt vil typen af ​​substrat og styrken af ​​vekselvirkningen mellem substratet og adsorbatet bestemme arten af ​​de elektroniske vekselvirkninger. For eksempel, hvis substratet er et metal, kan adsorbatets elektroner nemt overføres til metallet, hvilket resulterer i en stærk elektronisk interaktion. Dette kan føre til dannelsen af ​​et ladningsoverførselskompleks eller endda en kemisk binding mellem adsorbatet og substratet.

På den anden side, hvis substratet er en halvleder, vil den elektroniske interaktion mellem adsorbatet og substratet være svagere. Dette skyldes, at båndgabet af en halvleder er større end et metal, så det er sværere for elektroner at overføre mellem adsorbatet og substratet. Den elektroniske interaktion mellem adsorbatet og substratet kan dog stadig være betydelig, og det kan føre til ændringer i adsorbatets elektroniske struktur.

Styrken af ​​den elektroniske interaktion mellem adsorbatet og substratet kan også påvirkes af substratets overfladeruhed. En ru overflade vil give flere steder for adsorbatet at interagere med, hvilket resulterer i en stærkere elektronisk interaktion. Dette skyldes, at overfladens ruhed øger antallet af overfladeatomer, der er tilgængelige til at interagere med adsorbatets elektroner.

Sammenfattende kan substratet have en betydelig indflydelse på de elektroniske interaktioner af molekyler adsorberet på dets overflade. Typen af ​​substrat, styrken af ​​vekselvirkningen mellem substratet og adsorbatet og overfladeruheden af ​​substratet vil alle bestemme arten af ​​de elektroniske vekselvirkninger.