Chirale pinwheels selvsamlet fra C60 og pentacen

I en nylig undersøgelse fra Electronic &Magnetic Materials &Devices and Theory &Modeling-grupperne ved Argonne National Laboratory, C ₆₀ og pentacen (Pn) molekyler, to arbejdsheste af organisk elektronik og optoelektronik, observeres at samle sig selv på en Cu(111) overflade til "pinwheel"-formede og chirale heterojunctions i planet. Beregninger bekræfter, at heterostrukturerne er energetisk gunstige konformationer og afslører elektronladningsoverførsel fra Pn til C. ₆₀ i denne chirale morfologi, en kritisk signatur af elektroniske heterojunctions.

Demonstrationen af, at disse meget symmetriske acceptor- og donormolekyler, som er meget udbredt i organisk elektronik og fotovoltaik, form chirale strukturer foreslår en potentiel vej til at integrere chiral selektivitet med optisk absorption og ladningsadskillelse, selv med meget symmetriske achirale molekyler. Undersøgelser i et ultrahøjt vakuum (UHV) system med overfladeforberedelse og scanning tunneling mikroskopi (STM) kapaciteter var afgørende for at karakterisere de selvsamlede systemer på atomær skala i et ultrarent miljø. Ud over, computerklyngen "Carbon" understøttede tæthedsfunktionsteoretiske beregninger med van der Waals-korrektioner på disse komplekse strukturer.