Svagt bundet salt er en nøgleingrediens til højrenhed Li@C60 film

Udover at gøre det til et af de mest anerkendte molekyler, den karakteristiske fodboldform af C ₆₀ giver det nogle nyttige egenskaber. En af dem menes at være elektrisk ledningsevne, når flere molekyler er tæt på hinanden. Der er derfor gjort en indsats for at optimere C ₆₀ så det kan anvendes på elektroniske enheder. Nu, forskere ved University of Tsukuba har udtænkt en måde at deponere film på baseret på C ₆₀ at give en robust model at studere. Deres resultater er offentliggjort i The Journal of Physical Chemistry Letters .

Organisk elektronik - baseret på kulstofatomer - giver fordele såsom at være billigere, lettere, og mere fleksible end traditionelle metalalternativer. De forventes derfor at spille en stor rolle i fremtidens elektronik.

C ₆₀ er et lovende organisk elektronisk materiale, der er blevet yderligere optimeret ved at inkludere en lithium-ion inde i buret for at give Li@C ₆₀ . Hvis et lag af lithiumfyldte bure kan placeres tæt sammen på en overflade, de molekylære orbitaler af disse strukturer - kendt som superatom molekylære orbitaler (SAMO'er) - menes at være tilstrækkelig diffuse og overlappende til at tillade dem at transportere elektroner.

Der er gjort forsøg på at forberede Li@C ₆₀ film at studere ved at deponere dem fra salte. Imidlertid, den nødvendige varme fik lithium-ionerne til at blive løsnet, forlader mange af C ₆₀ burene tomme. Forskerne brugte et salt med en større, mindre stærkt bundet anion, hvilket betød, at der kunne anvendes lavere temperaturer og et monolag af intakt Li@C ₆₀ kunne dannes.

"Selvom vores tidligere bestræbelser på at deponere Li@C ₆₀ film gav os mulighed for at studere enkelte superatomer, vi fik ikke det komplette billede, vi ledte efter, " forklarer den tilsvarende forfatter professor Yoichi Yamada. "Ved brug af [Li@C ₆₀ ] NTf ₂ − salt producerede et stabilt monolag og gav os en glimrende mulighed for at studere SAMO'erne."

Forskerne brugte scanning tunneling mikroskopi og tæthed funktionelle teori beregninger til at studere Li@C ₆₀ film. De fandt ud af, at selvom s-SAMO var lokaliseret på den enkelte Li@C ₆₀ molekyler, pz-SAMO var meget mere diffus, tillader transport af elektroner.

"Vi har demonstreret en succesfuld model, som vil være nyttig for fremtidens Li@C ₆₀ monolag eksperimenter, " siger professor Yamada. "Og selvom vi ikke er helt på stadiet med at lave elektroniske enheder baseret på Li@C ₆₀ en realitet, vores resultater giver et væsentligt skridt i den rigtige retning."