Fabrication and micro-Raman spectroscopy of arrays of copper phthalocyanine molecular-magnet microdisks
酞菁化合物作为有机半导体和分子磁体，在染料、颜料、气体传感器、分子电子学、自旋电子学和量子计算等工业和高科技领域有着广泛的应用。酞菁铜（CuPc）属于最常用的酞菁，通常为粉末或膜的形式，但自生长纳米线也是已知的。在这里，我们描述一个相反的，即，自上而下的方法基于使用电子束光刻和其他步骤制造CuPc微结构（微盘）的有序阵列。这种方法的关键点之一是选择合适的抗蚀剂和溶剂。所制造的CuPc微盘具有5 $μ$ m的直径和7至70 nm的高度。薄膜和微盘的显微拉曼光谱揭示了与顺磁形式相关的结晶$β$相。增加激光功率的附加测量显示出显著的位移（$Δω$ ~ 7.1 cm $^{-1}$）和在1532 rel $\cdot$ cm $^{-1}$处对应于声子B1 g模式的峰的加宽。观察到的平滑变化排除了相变，并确认了热稳定的多晶型。我们使用普通光刻胶的多功能制造技术为各种微/纳米结构的制造带来了新的可能性，如微磁体，异质结构或有机电子器件。
2022-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunneling electron induced rotation of a copper phthalocyanine molecule on Cu(111)
利用散射理论在突跃近似下计算了由隧穿电子引起的受阻分子转动速率。我们的方法解释了Cu（111）上的铜酞菁分子（CuPc）的激发，如在扫描隧道显微镜（STM）实验中的电报噪声的最近测量中所揭示的[Schaffert \textit{et al.}，Nat. Mat. { \bf 12}，223（2013）]。通过计算吸附系统的几何形状、电子结构和隧穿电子之间的能量转移以及分子的旋转自由度，对实验数据进行了完整的解释。结果清楚地表明，隧穿电子诱导分子的阻挫旋转。此外，该理论确定了受抑旋转激发的空间分布，证实了在所观察到的激发过程中，四个分子叶中有两个占据显著优势。这种波瓣选择性归因于与底层底物的不同杂交。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange interaction between the triplet exciton and the localized spin in copper-phthalocyanine
有机分子中的三重态激子态可以由单重态激发和随后的系统间交叉产生。特别是对于带有自旋的分子，可以预期三重态激子与分子上的原始自旋之间的交换相互作用。本文采用密度泛函理论，从第一性原理出发研究了酞菁铜（CuPc，spin- $\frac{1}{2}$）中的交换相互作用，得到了从局域密度近似到长程杂化交换泛函的各种近似。计算的交换相互作用的大小是在与最小值（1.5毫电子伏，铁磁）的远程校正的混合交换功能CAM-B3 LYP的订单毫电子伏。因此，这种交换相互作用可以产生具有皮秒量级振荡周期的自旋相干性，这比CuPc中的三重态寿命（通常为数十纳秒）短得多。这意味着，它可能是可能的操纵本地化的自旋实验使用光激发和系统间的交叉以及之前的三重态消失。
2014-06-11 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus quant-ph
Understanding the Interface Dipole of Copper Phthalocyanine (CuPc)/C60: Theory and Experiment
界面偶极决定了电子在给体/受体界面的能量取向，在有机光致发光中起着重要作用。本文采用第一性原理密度泛函理论（DFT）、紫外光电子能谱（UPS）和飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）相结合的方法研究了酞菁铜与C60之间的界面偶极、能级排列和结构特性。DFT发现一个相当大的界面偶极子的面向上的方向，在定量协议与UPS测量，并排除了电荷转移的界面偶极子的起源。使用TOF-SIMS，我们表明，双层CuPc/C60膜的界面形态的特征在于分子混合，包含正面和边缘上的取向。互补的实验和理论结果提供了深入了解的界面偶极子的起源和直接证据的界面形态的界面偶极子的效果。
2012-08-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic structure and correlations in pristine and potassium doped Cu-Phthalocyanine molecular crystals
我们研究了酞菁铜（CuPc）晶体的电子结构的变化，这是由于插入钾。这是通过这些分子晶体的电子结构的{ \it ab initio} LSDA和LSDA+U计算完成的。原始的CuPc被发现是一个绝缘体与本地磁矩和Pc衍生的价带的宽度为0.32 eV。在插层化合物$\rm K_2CuPc$中，由钾引入的额外电子完全转移到Pc环的$e_g$态。一个分子的低自旋状态的结果，但保留，局部磁矩的铜离子。的$e_g$水平的简并分裂的晶体场，猝灭的轨道简并，并引起110 meV的带分裂。分子电子库仑相互作用增强这种分裂在$\rm K_2CuPc$的电荷间隙为1.4 eV。导带的带宽为0.56 eV，这对于分子固体来说是惊人的大。这与实验观察一致，即具有额外的钾掺杂的系统$\rm K_{2.75}{CuPc}$是金属，因为异常大的带宽与大量的载流子浓度相结合，对局域化和极化子形成起作用，同时强烈地促进载流子的离域。
2006-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Adsorption geometry and electronic structure of iron phthalocyanine on Ag surfaces: A LEED and photoelectron momentum mapping study
本文研究了酞菁铁在银低指数晶面上的吸附行为。结合光电子动量映射和低能电子衍射对倒易空间的测量，重建了真实空间的吸附几何构型。在单层覆盖下，在所有研究的表面上都存在有序的超结构，在Ag（100）和Ag（111）的情况下，每个晶胞中含有一个分子，而对于Ag（110），每个晶胞中含有两个分子。从光电子动量图中导出了分子相对于衬底高对称方向的方位倾斜角。具有不同对称性的基板上的动量图案的比较分析表明，两个成分的双重简并FePc最低未占分子轨道被占据的电荷转移从基板在界面处。
2013-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Arrangements in the First Monolayer of Cu-Phthalocyanine on In$_2$O$_3$(111)
本研究结合扫描探针技术与DFT计算，系统探究了CuPc在In$_2$O$_3$(111)表面不同覆盖度下的吸附结构与排列演化，对比了CoPc的行为，证明选择合适金属原子可在该氧化物表面制备均匀的金属酞菁第一单层。
2025-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Structure-dependent exchange in the organic magnets Cu(II)Pc and Mn(II)Pc
采用格林函数微扰理论和\textsl{ab initio}密度泛函理论（DFT）相结合的方法，研究了有机磁体酞菁铜（II）Pc和酞菁锰（II）Pc中的交换耦合.基于间接交换模型，我们对Cu（II）Pc的微扰理论计算与实验结果定性一致。DFT计算Cu（II）的Pc二聚体上进行了一个非常好的定量协议与交换耦合，我们提取通过使用一个全球性的拟合的磁化测量自旋1/2邦纳-费舍尔模型。这两种方法给我们显着一致的趋势交换耦合在Cu（II）Pc时，改变堆叠角度。由于超交换和间接交换的竞争，Mn（II）Pc的情况更为复杂。
2008-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between molecular orbitals and doping dependence of the electrical conductivity in electron-doped Metal-Phthalocyanine compounds
我们对六种不同的电子掺杂金属酞菁（MPc）化合物（ZnPc，CuPc，NiPc，CoPc，FePc和MnPc）的电子性质进行了比较研究，其中电子密度是通过钾的嵌入来控制的。尽管这些系统的复杂性，我们发现，潜在的分子轨道的性质产生可观察到的影响，在掺杂的材料的电导率的依赖。对于所有的MPc的，其中所添加的电子预计将占据以配体（ZnPc，CuPc，和NiPc）为中心的轨道，掺杂的电导率的依赖性具有基本相同的形状。这种形状与MPc材料中观察到的不同，在MPc材料中，电子也被添加到以金属原子为中心的轨道（CoPc，FePc和MnPc）。所观察到的MPc化合物的宏观电子性质和组成分子的分子轨道的性质之间的关系，清楚地表明了丰富的碱金属掺杂的金属酞菁作为一类模型化合物的调查的分子系统的电子性质。
2006-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Thin Film Growth of Phase-Separating Phthalocyanine-Fullerene Blends: A Combined Experimental and Computational Study
混合有机薄膜由于其在有机太阳能电池中的应用而在过去的几十年中得到了研究。虽然它们的光学和电子特性已经被深入研究，但仍然缺乏关于它们的生长过程和所得形貌的详细知识，这对光电子器件如有机太阳能电池的效率起着关键作用。在这项研究中，纯的和混合薄膜的铜酞菁（CuPc）和巴克富勒烯（C60）通过真空沉积到天然氧化硅衬底上生长在两个不同的衬底温度，310 K和400 K。随后通过原位实时X射线反射率的粗糙度的演变。通过X射线衍射实验和显微镜技术研究了生长后的晶体取向、岛密度和形貌。在纯的酞菁铜薄膜中发现了一个光滑的润湿层的形成，然后快速粗糙化，而C60在生长的非常早期阶段显示出快速形成明显的岛。在共沉积薄膜中发现了针状CuPc晶体的生长，使其与衬底的取向发生了变化。此外，数据表明，结构特征变得更大和更明显，并且当从310 K到400 K时，岛密度降低了四倍。最后，粗糙度和岛密度的关键参数很好地再现在一个较小的尺度上的动力学蒙特卡罗模拟的一个通用的，二元晶格模型与简单的最近邻相互作用能。
2021-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Comparative study of electronic and magnetic properties of $M$Pc ($M$ = Fe, Co) molecules physisorbed on 2D MoS$_2$ and graphene
本文采用密度泛函理论，对酞菁铁（FePc）和酞菁钴（CoPc）分子在MoS $_2$和石墨烯单分子膜上的电磁性质进行了比较研究。各种不同类型的物理吸附网站已被认为是两个表面。计算结果表明，$M$ Pc分子更倾向于位于MoS $_2$的S-顶位.而在石墨烯上，FePc分子更倾向于桥位，而CoPc分子更倾向于顶位. $M$ Pc分子在MoS $_2$表面上的物理吸附比石墨烯强（$\sim$高2.5 eV的物理吸附能量）。磁性分析表明，存在与自旋磁矩相反的强自旋偶极矩，因此可以观察到有效自旋磁矩的巨大减少。我们用变分法和$2^{nd}$序微扰法计算的磁各向异性能表明，物理吸附后没有显着的变化。在FePc的情况下，可以看到面外易磁化轴，在CoPc的情况下，可以看到面内易磁化轴。功函数的计算表明，由于$M$ Pc分子的物理吸附，MoS $_2$功函数$\sim$ 1 eV降低，而在石墨烯的情况下，它没有显著变化。
2017-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
CuPc molecules adsorbed on Au(110)-(1x2): growth morphology and evolution of valence band states
研究了在Au（110）-（1x 2）重构表面上沉积的酞菁铜（CuPc）超薄膜的生长形貌、长程有序和价带电子态随有机分子覆盖度的变化.低能电子衍射（LEED）图案呈现出早期吸附阶段的（5x 3）重建。高分辨率紫外光电子能谱学（HR-UPS）数据显示的Au表面状态（1 × 2）重建相关的消失，并存在新的电子功能相关的分子-衬底相互作用和铜酞菁分子状态。随着覆盖度的增加，Cu Pc的最高占据分子轨道（HOMO）逐渐出现在价带，而界面电子态被淬灭。
2003-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of CsCu$_2$X$_3$ (X=Cl, Br and I): A comparative study between hybrid time-dependent density-functional theory and the Bethe-Salpeter equation
卤化铯铜CsCu $_2$ X $_3$（X=Cl、Br和I）是一类具有有趣且潜在有用的光学性质的全无机钙钛矿，其特征在于独特的激子特征。本文采用含时密度泛函理论（TDDFT）和Bethe-Salpeter方程（BSE），以$GW$准粒子能带结构为输入，计算研究了CsCu $_2$ X $_3$的吸收光谱. TDDFT计算使用几种类型的全球混合交换相关泛函。据发现，由介电常数确定的非局部交换的混合物产生的光谱与BSE非常一致。因此，混合TDDFT出现作为一个有前途的第一性原理方法激子在固体中的影响。
2020-09-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
