Ein sp-hybridisiertes lineares Kohlenstoffallotrop

In einer Studie unter der Leitung von Prof. Wei Xu (Interdisciplinary Materials Research Center, School of Materials Science and Engineering, Tongji University) und veröffentlicht im Tagebuch National Science Reviewgelang einem Forscherteam die erfolgreiche Synthese einer eindimensionalen Kohlenstoffkette auf der Au(111)-Oberfläche, wobei die längste Kette etwa 120 Kohlenstoffatome enthielt und die polyynische Natur der Kohlenstoffkette eindeutig durch bindungsaufgelöste Atomkraft charakterisiert wurde Mikroskopie (AFM).

Die Schaffung neuer Kohlenstoffformen mit unterschiedlichen Topologien hat sich sowohl in der Grundlagenchemie als auch in den Materialwissenschaften zu einem spannenden Thema entwickelt. Carbin (lineare Kohlenstoffkette), ein schwer fassbares sp-hybridisiertes lineares Kohlenstoffallotrop, fasziniert Chemiker und Physiker seit Jahrzehnten. Aufgrund seiner hohen chemischen Reaktivität und extremen Instabilität wurde Carbin weit weniger erforscht.

Die Oberflächensynthese erweist sich als vielversprechender Ansatz für die atomar präzise Herstellung hochreaktiver 1D-Nanostrukturen mit sp-Hybridisierung, die mit herkömmlicher Lösungschemie kaum synthetisiert werden könnten. Die Gruppe von

Bindungsaufgelöstes AFM zeigte eindeutig die polyynische Struktur von Kohlenstoffketten mit abwechselnden Einfach- und Dreifachbindungen.

Um die intrinsischen elektronischen Eigenschaften der Kohlenstoffkette zu messen, wurde außerdem ein spezifisches C14-Polyin durch spitzeninduzierte Dehalogenierung und Ringöffnung des Decachloranthracenmoleküls (C14Cl10) auf einer NaCl/Au(111)-Doppelschichtoberfläche bei 4,7 K hergestellt Die elektronischen Eigenschaften wurden durch Rastertunnelspektroskopie (STS) charakterisiert und zeigten zwei ausgeprägte Peaks bei –3,4 V und 2,4 V, die den positiven bzw. negativen Ionenresonanzen (PIR und NIR) mit einer Bandlücke von 5,8 eV entsprachen.

Diese Arbeit der Gruppe von Prof. Wei