分子的扫描隧道显微镜：电子传播至真空的影响
介观与纳米尺度物理
2024-01-29 v1 材料科学
摘要
利用扫描隧道显微镜（STM），我们通过实验和理论研究了吸附在原子级薄的 NaCl(100) 上的孤立酞菁铂（PtPc）分子，该 NaCl 层蒸镀在 Au(111) 上。我们在理论与恒高 STM 形貌图之间取得了良好的一致性。我们考察了为何 STM 图像会随着分子与 STM 针尖之间距离的变化而发生强烈畸变。最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）的图像，随着距离增加，由于电子在真空中的传播而表现出显著的径向扩展。此外，成像的角度依赖性也发生了显著畸变。LUMO 图像在 PtPc 没有原子的分子对角线方向上具有相当大的强度。在电子输运能隙中，图像与 HOMO 和 LUMO 截然不同，即使在能量非常接近这些轨道时也是如此。随着隧穿变得越来越非共振，HOMO 或简并 LUMO 的八个角向波瓣逐渐减弱，并显示出四个波瓣，其最大值沿分子轴方向，而在这些方向上，HOMO 和 LUMO 的权重很小或为零。这些图像受到具有简单角向结构的低能 PtPc 轨道的强烈影响。
引用
@article{arxiv.2401.14937,
title = {Scanning Tunneling Microscopy for Molecules: Effects of Electron Propagation into Vacuum},
author = {Abhishek Grewal and Christopher C. Leon and Klaus Kuhnke and Klaus Kern and Olle Gunnarsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14937},
year = {2024}
}