(Phys.org) -- La microscopie à effet tunnel (STM) cryogénique à ultra-vide a été utilisée par des chercheurs du Center for Nanoscale Materials Electronic &Magnetic Materials &Devices Group du Argonne National Laboratory pour découvrir des interactions molécule-surface exceptionnellement faibles entre le fullerène C60 déposé sur du graphène épitaxié sur des substrats de carbure de silicium.

La première couche de molécules C60 s'auto-assemble en îlots compacts bien ordonnés. La spectroscopie à effet tunnel in situ révèle une orbitale moléculaire occupée la plus élevée et l'espace orbital moléculaire inoccupé le plus bas de 3,5 V, qui est proche de la valeur de C60 en phase solide et gazeuse. Cette découverte indique une quantité significativement plus petite de transfert de charge du C60 au graphène par rapport au C60 adsorbé sur des surfaces métalliques.

Habituellement, les effets d'interface dominent sur les propriétés des molécules adsorbées. Ici, cependant, un matériau bidimensionnel parfait (le graphène) a complètement découplé le système organique des états d'interface chargés de la reconstruction de surface en carbure de silicium. L'amélioration du photovoltaïque organique à base de molécules et des biocapteurs repose sur une interaction minimale substrat-molécule pour préserver les fonctionnalités moléculaires intrinsèques, ce qui a été réalisé dans ce cas via une couche "barrière" de graphène inerte.