journal article·2015-05-26Open access

Defect-Tolerant Aligned Dipoles within Two-Dimensional Plastic Lattices

John C. Thomas, Jeffrey J. Schwartz, J. Nathan Hohman, Shelley A. Claridge, Harsharn S. Auluck, Andrew C. Serino, Alexander M. Spokoyny, Giang Tran, Kevin F. Kelly, Chad A. Mirkin, Jerome Gilles, Stanley J. Osher, Paul S. Weiss

ACS Nano· Volume 9· Issue 5

Abstract

Carboranethiol molecules self-assemble into upright molecular monolayers on Au{111} with aligned dipoles in two dimensions. The positions and offsets of each molecule's geometric apex and local dipole moment are measured and correlated with sub-Ångström precision. Juxtaposing simultaneously acquired images, we observe monodirectional offsets between the molecular apexes and dipole extrema. We determine dipole orientations using efficient new image analysis techniques and find aligned dipoles to be highly defect tolerant, crossing molecular domain boundaries and substrate step edges. The alignment observed, consistent with Monte Carlo simulations, forms through favorable intermolecular dipole-dipole interactions.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Molecular Junctions and Nanostructures · Graphene research and applications · 2D Materials and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles, Los Angeles, California 90095, United States

California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles, Los Angeles, California 90095, United States

Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, Los Angeles, California 90095, United States

Department of Chemistry and Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47904, United States

Department of Materials Science and Engineering, University of California, Los Angeles, Los Angeles, California 90095, United States

Department of Chemistry and the International Institute for Nanotechnology, Northwestern University, Evanston, Illinois 60208, United States

Department of Mathematics, University of California, Los Angeles, Los Angeles, California 90095, United States

Department of Electrical and Computer Engineering, Rice University, Houston, Texas 77005, United States

Department of Mathematics and Statistics, San Diego State University, San Diego, California 92182, United States

Funding

W.M. Keck Foundation · Basic Energy Sciences

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