高配向ジナフトチエノチオフェン(DNTT)およびピセン(picene)分子膜の電子状態

Electronic states of highly ordered DNTT and picene molecular layer

長谷川 友里  ; 山田 洋一*; 佐々木 正洋*

Hasegawa, Yuri; Yamada, Yoichi*; Sasaki, Masahiro*

本研究では、単結晶基板表面に作製した高配向DNTTおよびPicene分子膜の分子配列構造および電子状態を、走査トンネル顕微鏡(STM)および角度分解光電子分光(ARUPS)を用いて計測した。不活性なAu(111)表面では、両分子は単結晶と類似の分子配列を形成する。この分子配列において、UPS計測およびDFT計算から、隣接する分子同士の軌道の重なりが増大し、軌道分裂が起こることが示された。一方、異方的なAg(110)表面では、一次元上の分子配列構造が観察された。ただし、HOMOの分散幅は最大でも200meV程度であり、HOMOの重なりは単結晶中のそれより小さいことが示唆された。

Molecular arrangements and electronic states of well-ordered (DNTT) and picene thin film on single crystal were measured by means of scanning tunneling microscope (STM) and angle-resolved photoemission spectroscopy, respectively. DNTT and picene form single crystalline-like molecular arrangement on inert Au(111) substrate. Splitting of HOMO energy due to overlapping with adjacent molecules was suggested by ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS) and density functional theory (DFT) calculation. On the other hand, one-dimensional ordering of those molecule was observed on anisotropic Ag(110) substrate. However, the HOMO band dispersion was found to be 200 meV at maximum, showing that the overlapping of HOMO was smaller in such arrangement comparing with that in their single crystal.