Observing cooperative behavior with molecular surface structures

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Leitthema dieser Arbeit ist das Wechselspiel adsorbierter Moleküle untereinander sowie mit der Oberfläche im Ultrahochvakuum (UHV). Kapitel 3 behandelt die molekulare Erkennung durch Wasserstoffbrücken (H-Brücken) und untersucht die Selbstorganisation dreier Moleküle auf Ag(111). Experimente zeigen, dass die durch Wärmezufuhr verursachte Umformung eines porösen Netzwerks in ein dichtgepacktes Netzwerk erfolgt, wobei Rastertunnelmikroskopie (STM) und Beugung langsamer Elektronen (LEED) eine wohlgeordnete Struktur bestätigen. Der Übergang zur dichtgepackten Struktur ist durch eine Änderung der Molekülkonformation gekennzeichnet, die in Lösung nicht beobachtet wird. Kapitel 4 widmet sich dem Perylenderivat 1,3,8,10-Tetraazaperopyren (TAPP) auf Cu(111), wo verschiedene Oberflächenstrukturen durch unterschiedliche Wechselwirkungen zwischen den Molekülen entstehen. Bei Wärmezufuhr wird ein wohlgeordnetes, kommensurables poröses Netzwerk gebildet, dessen Wechselwirkungen auf der Koordination freier Cu-Adatome zu den N-Atomen des TAPP basieren. Zunehmende Wärmezufuhr führt zur Bildung von Ketten über kovalente C-C-Bindungen. Röntgenphotoemissionsspektroskopie (XPS) und dichtefunktionaltheoretische Rechnungen (DFT) bestätigen die Koordination zu Cu-Adatomen. Kapitel 5 behandelt das vom Perylenderivat 4,9-Diaminoperylen-chinon-3,10-diimin (DPDI) auf Cu(111) gebildete Netzwerk, das durch eine ungewöhnlich hohe Stabilität der H-Brücken ge