2D ASAP : Bidimensional Architectures Self Assembled and Properties

Responsable : Laurence Masson

Présentation

Maitriser l’élaboration de surfaces présentant une structure périodique à l’échelle nanométrique apparait comme un enjeu majeur dans la synthèse de nouveaux matériaux.

Dans ce domaine de nombreux concepts restent encore à découvrir, tant sur les méthodes de croissances de ces surfaces que sur les relations entre la nano-structuration sur de grandes échelles et les propriétés physiques qui en résultent.

L’équipe 2DASAP synthétise sous ultravide et étudie des systèmes bidimensionnels adsorbés sur surface de manière à établir ces liens structures-propriétés. Les deux principales architectures investiguées sont des auto-assemblages moléculaires (supramoléculaires et covalents) (figure 1) et des structures inorganiques (nanorubans de silicium, graphène, hétérostructure de van der Waals (figure 2).

Les études expérimentales sur ces dispositifs sont menées conjointement par microscopies à effet tunnel microscopie à force atomique (structure à l’échelle atomique, propriétés électroniques) et par des mesures de réflectivité optique du matériaux in situ.
Ingénierie moléculaire et matériaux fonctionnels 2
Image STM d'un îlot de molécules DHTAP autoassemblées sur CuO/Cu (110)
2DASAP
Figure 2 : Image STM de nano rubans de silicium sur Ag(110)

Publications

2019

Light‐Assisted Charge Propagation in Networks of Organic Semiconductor Crystallites on Hexagonal Boron Nitride

Aleksandar Matković, Jakob Genser, Markus Kratzer, Daniel Lüftner, Zhongrui Chen, Olivier Siri, Peter Puschnig, Conrad Becker, Christian Teichert

Advanced Functional Materials 1903816 (2019)10.1002/adfm.201903816

2018

Noncontact AFM and differential reflectance spectroscopy joint analyses of bis-pyrenyl thin films on bulk insulators: Relationship between structural and optical properties

Franck Bocquet, Laurent Nony, Franck Para, Philipda Luangprasert, Jean-Valère Naubron, Christian Loppacher, Thomas Leoni, Anthony Thomas, Alain Ranguis, Anthony d'Aléo, Frédéric Fages, Conrad Becker

Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics 97 (2018)10.1103/physrevb.97.235434

Nanoscale investigation of Si nanoribbon growth on Ag(110)

Michel Daher Mansour, Romain Parret, Laurence Masson

Journal of Vacuum Science and Technology A (2018)10.1116/1.5041917

Probing the Ultimate Plasmon Confinement Limits with a Van der Waals heterostructure

David Alcaraz Iranzo, Sébastien Nanot, Eduardo J. C. Dias, Itai Epstein, Cheng Peng, Dmitri K. Efetov, Mark B. Lundeberg, Romain Parret, Johann Osmond, Jin-Yong Hong, Jing Kong, Dirk R. Englund, Nuno M. R. Peres, Frank H. L. Koppens

Science 360:291-295 (2018)10.1126/science.aar8438

Giant ( 12 × 12 ) and ( 4 × 8 ) reconstructions of the 6 H -SiC(0001) surface obtained by progressive enrichment in Si atoms

David Martrou, Thomas Leoni, Florian Chaumeton, Fabien Castanié, Sebastien Gauthier, Xavier Bouju

Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics 97:81302-81302 (2018)10.1103/PhysRevB.97.081302

Growth morphologies of dihydro-tetraaza-acenes on c-plane sapphire

Aleksandar Matković, Aydan Çiçek, Markus Kratzer, Benjamin Kaufmann, Anthony Thomas, Zhongrui Chen, Olivier Siri, Conrad Becker, Christian Teichert

Surface Science 678:128-135 (2018)10.1016/j.susc.2018.03.009

Growth of Dihydrotetraazapentacene Layers on Cu(110)

Anthony Thomas, Walter Malone, Thomas Leoni, Alain Ranguis, Zhongrui Chen, Olivier Siri, Abdelkader Kara, Peter Zeppenfeld, Conrad Becker

Journal of Physical Chemistry C 122:10828-10834 (2018)10.1021/acs.jpcc.8b01336

2017

High temperature annealing and CVD growth of few-layer graphene on bulk AlN and AlN templates

R. Dagher, S. Matta, Romain Parret, Matthieu Paillet, Benoit Jouault, L. Nguyen, M. Portail, M. Zielinski, T. Chassagne, S. Tanaka, J. Brault, Y. Cordier, A. Michon

physica status solidi (a) 214:1600436 (2017)10.1002/pssa.201600436

Adsorption and Growth of Bis-pyrene Molecular Layers on Au(111) Studied by STM

Tony Lelaidier, Thomas Leoni, Alain Ranguis, Anthony D’aléo, Frédéric Fages, Conrad Becker

Journal of Physical Chemistry C 121:7214-7220 (2017)10.1021/acs.jpcc.6b12354

Photoluminescence from an individual double-walled carbon nanotube

Dmitry I. Levshov, Romain Parret, Huy-Nam Tran, Thierry Michel, Thi Thanh Cao, van Chuc Nguyen, Raul Arenal, Valentin N. Popov, Sergei B. Rochal, Jean-Louis Sauvajol, Ahmed Azmi Zahab, Matthieu Paillet

Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics 96:195410 (2017)10.1103/PhysRevB.96.195410

Graphene-based mid-infrared room-temperature pyroelectric bolometers with ultrahigh temperature coefficient of resistance

U. Sassi, Romain Parret, S. Nanot, M. Bruna, S. Borini, D. de Fazio, Z. Zhao, E. Lidorikis, F.H.L. Koppens, Anthony Ferrari, A. Colli

Nature Communications 8:14311 (2017)

Quantum interference effects on the intensity of the G modes in double-walled carbon nanotubes

Huy-Nam Tran, J. -C. Blancon, R. Arenal, Romain Parret, Ahmed Azmi Zahab, A. Ayari, F. Vallee, N. del Fatti, Jean-Louis Sauvajol, Matthieu Paillet

Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics 95:205411 (2017)10.1103/PhysRevB.95.205411

2016

Optical and morphological properties of thin films of bis-pyrenyl pi-conjugated molecules

Tony Lelaidier, Tobias Luenskens, Alexander Weber, Thomas Leoni, Alain Ranguis, Anthony d'Aléo, Fréderic Fages, Aras Kartouzian, Conrad Becker, Ulrich Heiz

Physical Chemistry Chemical Physics 18:5299-5305 (2016)10.1039/c5cp06011g

Formation of silicene on silver: Strong interaction between Ag and Si

Geoffroy Prévot, Romain Bernard, Hervé Cruguel, Alberto Curcella, Michele Lazzeri, Thomas Leoni, Laurence Masson, Alain Ranguis, Yves Borensztein

physica status solidi (b) 253:206-217 (2016)10.1002/pssb.201552524

Équipements

  • LT-STM

2DASAP 2
Photographie du LT-STM

 

  • VT-STM

2DASAP 3
Photographie du VT-STM

Localisation : L2

Bâti UHV de croissance pour préparation des échantillons et caractérisation in-situ :

  • Echantillons : métaux, semiconducteurs
  • Chauffage par courant direct (RT-1500°C) ou rayonnement thermique (RT-800°C)
  • Bombardement Ar+
  • Evaporteurs e-beam Scienta Omicron (Au, Ag, Si, Co, Fe, Ni, Ho, KCl, molécules organiques, …)
  • VT-STM Scienta Omicron (RT – 800°C)
  • RDS (Reflectance Difference Spectroscopy) equipment

 

  • Micromanipulateur de nanomatériaux

2DASAP 4
Photographie du micromanipulateur

Localisation : Planète

Dispositif de transfert de nanomatériaux pour l’assemblage
d’hétérostructures de van der Waals et l’encapsulation

Collaborations

Inter-équipe Nano-MATMOL 

L’inter-équipe « Nano-MATériaux MOLéculaires » (« Nano-MATMOL »), créée au 1er Janvier 2018, est un partenariat scientifique de deux laboratoires de Physique d’Aix-Marseille Université : l’IM2NP (Institut Matériaux Microélectronique et Nanosciences de Provence, UMR 7334 CNRS) et le CINaM (Centre Interdisciplinaire de Nanostructures de Marseille, UMR 7325 CNRS), qui vise l’élaboration et la caractérisation de nouveaux matériaux organiques nanostructurés sur surfaces.