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Spectroscopy of isolated PTCDA molecules on the KCl(100) surface: Vibrational spectra and azimuthal orientation

光谱学 谱线 分子 基质(水族馆) 化学 振动光谱学 分子振动 材料科学 分子物理学 分析化学(期刊) 物理 色谱法 量子力学 海洋学 地质学 有机化学 天文
作者
M. Müller,Alexander Paulheim,Christian Marquardt,M. Sokołowski
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:138 (6) 被引量:20
标识
DOI:10.1063/1.4789266
摘要

Small amounts of the model molecule perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid dianhydride (PTCDA) were vacuum deposited on epitaxial KCl films on Ag(100). The use of a low substrate temperature (20 K) during deposition hampered molecular diffusion resulting in isolated monomers on the surface. Fluorescence and fluorescence excitation spectroscopy performed on these monomers yielded highly resolved spectra with narrow lines corresponding to individual vibronic modes. This high resolution in our spectra is caused by a very small inhomogeneous broadening due to well-defined adsorption sites of the molecule on the substrate. Indeed, by polarization dependent fluorescence spectroscopy we show that the flat-lying molecules exhibit a preferred azimuthal orientation on the surface, the long molecular axis being oriented along the [011] or the equivalent [011] direction of the substrate. Furthermore, the high resolution in the spectra allowed a detailed analysis of the vibronic modes. The vibrational modes of the adsorbed molecule are very similar to those of the free PTCDA molecule, but due to the presence of the substrate additional low energy modes which are relevant for the full understanding of the spectra couple to the transition.

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