Surface induced vibrational modes in the fluorescence spectra of PTCDA adsorbed on the KCl(100) and NaCl(100) surfaces.
Surface induced vibrational modes in the fluorescence spectra of PTCDA adsorbed on the KCl(100) and NaCl(100) surfaces.
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吸附在KCl(100)和NaCl(100)表面的PTCDA荧光光谱中的表面诱导振动模式
DOI：
10.1039/c6cp05661j
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
WG Schmidt
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A Paulheim;C Marquardt;M Sokolowski;M Hochheim;T Bredow;H Aldahhak;E Rauls;WG Schmidt
我们报告了对苝-3,4,9,10-四甲酸二酐（PTCDA）分子荧光光谱中低能振动模式的实验-理论联合研究。使用非常低的覆盖率，孤立的分子被吸附在（100）取向碱金属卤化物薄膜（KCl 和 NaCl）上的梯台位点或位于残余台阶处的位点上。低能模式与光学跃迁耦合只是因为 PTCDA 分子在吸附在表面上时发生几何扭曲 (C2v)；对于母体平面 (D2h) PTCDA 分子来说，它们将不存在。对于吸附在规则阶地位置上的分子和吸附在阶梯边缘位置上的分子，模式在数量和能量上不同。阶梯边缘位置出现的模式具有受挫旋转的特征。它们与光学跃迁的耦合是阶梯边缘位置对称性进一步降低的结果。我们发现 NaCl 上的振动模式比 KCl 上的振动模式更多。我们通过与 KCl 相比 PTCDA 在 NaCl 上更强的静电结合来解释这一点。它导致光学跃迁引起分子坐标的更强变化，从而导致更大的弗兰克-康登因子，从而更强的耦合。我们的结果证明了如何使用光谱法来获取低表面浓度分子吸附位点的信息。
We report a combined experiment-theory study on low energy vibrational modes in fluorescence spectra of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid dianhydride (PTCDA) molecules. Using very low coverages, isolated molecules were adsorbed on terrace sites or at sites located at residual steps on (100) oriented alkali halide films (KCl and NaCl). The low energy modes couple to the optical transition only because the PTCDA molecule is geometrically distorted (C2v) upon adsorption on the surface; they would be absent for the parent planar (D2h) PTCDA molecule. The modes differ in number and energy for molecules adsorbed on regular terrace sites and molecules adsorbed at step edge sites. Modes appearing for step edge sites have the character of frustrated rotations. Their coupling to the optical transition is a consequence of the further reduced symmetry of the step edge sites. We find a larger number of vibrational modes on NaCl than on KCl. We explain this by the stronger electrostatic bonding of the PTCDA on NaCl compared to KCl. It causes the optical transition to induce stronger changes in the molecular coordinates, thus leading to larger Franck–Condon factors and thus stronger coupling. Our results demonstrate how optical spectroscopy can be used to gain information on adsorption sites of molecules at low surface concentrations.
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