Structural characterization of self-assembled and langmuir-blodgett films at ambient and elevated temperatures

IBM Research, Almaden Research Center, 650 Harry Road, San Jose, California 95120, California.

Abstract

Structural studies of Langmuir-Blodgett (LB) and self-assembled monolayers have been carried out at ambient and elevated temperatures. Spectroscopic results indicate that a high degree of orientation exists at ambient temperature which is destroyed at temperatures in excess of 150 degrees C. In the intermediate temperature range, studies show that some LB films reversibly disorder, maintaining some degree of "memory" of their initial oriented state. This turns out to be especially true for LB films of preformed polymers. Preliminary evidence suggests that flexible backbone spacer groups play a significant role in this enhanced thermal stability.

In addition, recent work has focussed on the study of short chain organic molecules adsorbed on gold supported on mica by scanning tunneling microscopy (STM) and FTIR spectroscopy. Progress in this area will be updated and an assessment of the future uses of STM for studying organic molecules will be given.

Résumé

Des études de structures effectuées sur les films de Langmuir-Blodgett ou des couches monomoléculaires ont été effectuées à haute température ou à température ambiante. Les résultats obtenus par des techniques spectroscopiques montrent qu'il existe un haut degré d'orientation à température ambiante qui est détruit à des températures supérieures à 150 °C. Dans l'intervalle de ces températures, on observe des désordres réversibles où la « mémoire » de l'orientation initiale est plus ou moins maintenue. Ceci est particulièrement vrai dans le cas des films L.B. de polymères préformés. Quelques expériences préliminaires suggèrent que le groupe intercalé le long de la chaîne flexible du polymère joue un rôle important dans le renforcement de cette stabilité thermique. De plus, un travail récent a été consacré à l'étude de molécules organiques à chaînes courtes, absorbées sur de l'or lui-même déposé sur du mica, par microscopie à effet tunnel (STM) et spectroscopie IR à transformée de Fourier (FTIR). On discutera des perspectives de progrès dans ce domaine ainsi que de l'emploi futur du STM en ce qui concerne l'étude des molécules organiques.