Influence of Molecular Structure on Phase Transitions: A Study of Self-Assembled Monolayers of 2-(Aryl)-ethane Thiols
Source abstract
Abstract
Self-assembled monolayers (SAMs) prepared on Au(111) substrates from solutions of ω-(4‘-methylbiphenyl-4-yl)ethane thiol (CH 3 (C 6 H 4 ) 2 (CH 2 ) n SH, n = 2, BP2), at room temperature and subsequently annealed at temperatures of up to 423 K were studied using scanning tunneling microscopy, low-energy electron diffraction, high-resolution X-ray photoelectron spectroscopy, and near-edge X-ray absorption fine structure spectroscopy. Upon annealing a phase transition occurs from the low-temperature (5√3 × 3) structure common to all SAMs prepared from the series of BP n homologues with n = even studied so far, to a new structure which is markedly different from the high-temperature phases of the higher BP n homologues. Although its basic structure can be approximated by a (2√3 × 2) unit cell, the regular occurrence of line defects running exclusively along the 〈112̄〉 direction is the most characteristic feature of this new phase. Irrespective of these defects the phase transition dramatically improves the stability of the BP2 monolayer as demonstrated by exchange experiments. In contrast to BP2, SAMs made from the closely related 2-phenylethane thiol (C 6 H 5 (CH 2 ) 2 SH, P2) do not show any phase transition. The differences between BP2, its higher homologues, and P2 highlight the subtleties of the interplay of different factors determining the structure of a SAM.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Molecular Junctions and Nanostructures · Surface Chemistry and Catalysis · Force Microscopy Techniques and Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
EaStChem School of Chemistry, St. Andrews University, North Haugh, St. Andrews, KY16 9ST, United Kingdom, Lehrstuhl für Physikalische Chemie I, Universitätsstrasse 150, 44801 Bochum, Germany, and Angewandte Physikalische Chemie, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 253, 69120 Heidelberg, Germany
References (75)
Show source-provided references
1. Ulman A. · Acc. Chem. Res. · 2001 · 34 · 86310.1021/ar0001564 ↗
2. Love J. C. · Chem. Rev. · 2005 · 105 · 1170
3. Fan F. R. F. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 2573
4. Venkataraman L. · Nature · 2006 · 442 · 90710.1038/nature05037 ↗
5. Tran E. · Adv. Mater. · 2006 · 18 · 132810.1002/adma.200502412 ↗
6. Joachim C. · Nanotechnology · 2004 · 15 · 107510.1088/0957-4484/15/8/036 ↗
7. Katsonis N. · Adv. Mater. · 2006 · 18 · 140010.1002/adma.200600210 ↗
8. Boyen H.-G. · Nat. Mater. · 2006 · 5 · 399
9. Li C. · Appl. Phys. Lett. · 2003 · 82 · 647
10. Heath J. R. · Phys. Today · 2003 · 56 · 4910.1063/1.1583533 ↗
11. Seminario J. M. · Nat. Mater. · 2005 · 4 · 11310.1038/nmat1313 ↗
12. Flood A. H. · Science · 2004 · 306 · 205610.1126/science.1106195 ↗
13. Geyer W. · Appl. Phys. Lett. · 1999 · 75 · 240310.1063/1.125027 ↗
14. Felgenhauer T. · Appl. Phys. Lett. · 2001 · 79 · 332510.1063/1.1415771 ↗
15. Eck W. · Adv. Mater. · 2000 · 12 · 80810.1002/(SICI)1521-4095(200006)12:11<808::AID-ADMA808>3.0.CO;2-P ↗
16. Gölzhäuser A. · Adv. Mater. · 2001 · 13 · 80910.1002/1521-4095(200106)13:11<803::AID-ADMA806>3.0.CO;2-W ↗
17. Smith R. K. · Prog. Surf. Sci. · 2004 · 75 · 6810.1016/j.progsurf.2003.12.001 ↗
18. Zharnikov M. · J. Vac. Sci. Technol., B · 2002 · 20 · 180710.1116/1.1514665 ↗
19. Thom I. · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 87 · 0310.1063/1.1991992 ↗
20. Charbonneau G. P. · Acta Crystallogr. · 1976 · 32 · 142310.1107/S0567740876005487 ↗
21. Käfer D. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 173210.1021/ja0571592 ↗
22. Leung T. Y. B. · Surf. Sci. · 2000 · 458 · 52
23. Kang J. F. · Langmuir · 2001 · 17 · 106
24. Azzam W. · Langmuir · 2003 · 19 · 4968
25. Yang G. H. · J. Phys. Chem. B · 2000 · 104 · 906210.1021/jp001507z ↗
26. Yang G. H. · J. Phys. Chem. B · 2003 · 107 · 8759
27. Cyganik P. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 10908
28. Rong H. T. · Langmuir · 2001 · 17 · 1593
29. Heister K. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 689410.1021/jp0106810 ↗
30. Azzam W. · Langmuir · 2003 · 19 · 8270
31. Cyganik P. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 496910.1021/jp037307f ↗
32. Felgenhauer T. · J. Electroanal. Chem. · 2003 · 550 · 319
33. Long Y. T. · J. Electroanal. Chem. · 2002 · 524 · 67
34. Frey S. · Langmuir · 2002 · 18 · 315010.1021/la011288o ↗
35. Cyganik P. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 596110.1021/ja049146e ↗
36. Cyganik P. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 1387810.1021/ja0640647 ↗
37. Lüssem B. · J. Phys. Chem. C · 2007 · 111 · 639710.1021/jp067459l ↗
38. Camillone N. · J. Chem. Phys. · 1994 · 101 · 1103610.1063/1.467854 ↗
39. Poirier G. E. · Science · 1996 · 272 · 114810.1126/science.272.5265.1145 ↗
40. Poirier G. E. · Chem. Rev. · 1997 · 97 · 112710.1021/cr960074m ↗
41. Staub R. · Langmuir · 1998 · 14 · 669810.1021/la980717o ↗
42. Toerker M. · Surf. Sci. · 2000 · 445 · 10810.1016/S0039-6028(99)01056-0 ↗
43. Poirier G. E. · Langmuir · 2001 · 17 · 118310.1021/la0012788 ↗
44. Loeep G. · Langmuir · 1999 · 15 · 3772
45. Vandeweert E. · Appl. Phys. Lett. · 2003 · 82 · 111610.1063/1.1555261 ↗
46. Cyganik P. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 5094
47. Heimel G. · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 96 · 196806410.1103/PhysRevLett.96.196806 ↗
48. Moulder J. F. · 1992
49. Edinger K. · Langmuir · 1993 · 9 · 810.1021/la00025a002 ↗
50. Poirier G. E. · Langmuir · 1997 · 13 · 202610.1021/la960777z ↗
51. Sondag-Huethorst J. A. M. · J. Phys. Chem. · 1994 · 98 · 6834
52. Poirier G. E. · J. Phys. Chem. · 1995 · 99 · 1097010.1021/j100027a042 ↗
53. Cavalleri O. · Surf. Sci. · 1995 · 340 · L96410.1016/0039-6028(95)00790-3 ↗
54. Kondoh H. · Phys. Rev. Lett. · 2003 · 90
55. Roper M. G. · Chem. Phys. Lett. · 2004 · 389 · 9110.1016/j.cplett.2004.02.109 ↗
56. Yu M. · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 97 · 16610210.1103/PhysRevLett.97.166102 ↗
57. Maksymovych P. · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 97 · 14610310.1103/PhysRevLett.97.146103 ↗
58. Laibinis P. E. · J. Am. Chem. Soc. · 1991 · 113 · 716710.1021/ja00019a011 ↗
59. Heister K. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 4061
60. Himmelhaus M. · J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. · 1998 · 92 · 14910.1016/S0368-2048(98)00115-7 ↗
61. Ishida T. · Langmuir · 1998 · 14 · 209610.1021/la971104z ↗
62. Ishida T. · Langmuir · 1999 · 15 · 680610.1021/la9810307 ↗
63. Shaporenko A. · J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. · 2006 · 151 · 5110.1016/j.elspec.2005.10.008 ↗
64. Yang Y.-W. · Langmuir · 2002 · 18 · 1164
65. Gölzhäuser A. · Surf. Sci. · 1995 · 334 · 24710.1016/0039-6028(95)00251-0 ↗
66. Whelan C. M. · J. Langmuir · 1999 · 15 · 12610.1021/la9806202 ↗
67. Lamont C. L. A. · Langmuir · 1999 · 15 · 2042
68. Stöhr J. · 199210.1007/978-3-662-02853-7 ↗
69. Frey S. · Langmuir · 2001 · 17 · 241510.1021/la001540c ↗
70. Fuxen C. · Langmuir · 2001 · 17 · 369510.1021/la0018033 ↗
71. Zharnikov M. · J. Phys. Condens. Matter · 2001 · 13 · 11365
72. Hitchcock A. P. · J. Phys. Chem. · 1987 · 91 · 54010.1021/j100287a009 ↗
73. Shaporenko A. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 14469
74. Shaporenko A. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 13638
75. Azzam W. · Langmuir · 2006 · 22 · 365510.1021/la053065u ↗