Study of the geometry and electronic structure of self-assembled monolayers on the au (111) surface

Résumé

Esta tesis presenta un estudio teórico, mediante el formalismo de teoría del funcional de densidad (DFT), de las geometrías y propiedades electrónicas de films delgados de moléculas orgánicas adsorbidas en Au(111). En función de la intensidad relativa de las interacciones adsorbato-adsorbato y adsorbato-substrato, que son las interacciones que gobiernan el autoensamblado de dichos films, han sido analizados en detalle tres sistemas distintos: quimisorción de pequeños thiolatos (azufre, y móleculas simples con azufre), adsorción de complejos de trasferencia de carga donor-acceptor (tetrathiafulvalene, TTF y 7,7,88-tetracyanoquinodimethane, TCNQ), y coadsorción de poliarenos con grupos funcionales complementarios amina y imida (1,4-bis(4,6-diamino-1,2,5-triazin-2-yl)benzene, BDG y naphtalene tetracarboxylic diimide, NTCDI). Con el objetivo de entender la física subyacente en la formación de dichas monocapas autoensambladas, resultados experimentales disponibles (principalmente medidas de STM y STS) son contrastados gracias al uso de distintas herramientas teóricas, que incluyen, aparte de geometrías relajadas y análisis energético, densidades electrónicas inducidas, proyección de densidad de estados en orbitales atómicos y moleculares, cálculo de la estructura de bandas, transferencia de carga, etc.