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部分氟化有机分子在非晶二氧化硅上的生长模式

介观与纳米尺度物理 2021-10-19 v1 计算物理

摘要

我们通过原子级分辨的经典分子动力学计算机模拟,研究氟化对有机对六联苯分子(p-6P)在非晶二氧化硅(α\alpha-SiO2_2)上成核与生长的影响。我们采用一种模拟实验蒸气沉积及随后在基底表面自组装的模型。我们的模型重现了实验观察到的生长层从平躺到直立构型的取向变化。我们证明p-6P内氟化基团数量的增加导致在α\alpha-SiO2_2表面更平滑的层状生长:我们观察到在初始层中,由于强分子-基底相互作用,分子首先以手性(扇状)结构生长,其中每个连续分子具有更高角度,由下方平躺的分子支撑。随后沉积的分子结合到手性结构已直立的分子上,直至所有分子直立。手性岛的生长是氟化p-6P衍生物的主要生长机制,而p-6P由于与基底相互作用较弱,形成较少手性结构。这导致氟化分子跨台阶边缘的能垒更低。我们发现,p-6P分子的部分氟化可由此通过将从粗糙的三维生长转变为平滑的层状生长显著改变其生长行为。这对分子及其功能化形式的理性设计具有启示,可针对所需生长行为与结构形成进行定制。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.08289,
  title  = {Growth modes of partially fluorinated organic molecules on amorphous silicon dioxide},
  author = {Mila Miletic and Karol Palczynski and Joachim Dzubiella},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08289},
  year   = {2021}
}