Potenciais eletrostáticos de nanostruturas atômicas em superfícies metálicas quantificados por microscopia de pontos quânticos de varredura

Resumo A natureza discreta e separada da carga da matéria — elétrons e núcleos — resulta em campos eletrostáticos locais que são ubíquos em estruturas em escala nano e relevantes em catálise, nanoeletrônica e nanociência quântica. Técnicas de média na superfície fornecem apenas acesso experimental limitado a esses potenciais, que são determinados pela forma, material e ambiente da nanostrutura. Aqui, imaginamos o potencial sobre átomos adatom, cadeias e aglomerados de átomos de Ag e Au montados em Ag(111) e quantificamos seus momentos dipolares de superfície. Ao focar na densidade total de carga, esses dados estabelecem um benchmark para a teoria. Nossas cálculos de teoria do funcional de densidade mostram uma correspondência muito boa com o experimento e permitem uma análise mais profunda dos mecanismos de formação de dipolos, sua dependência de propriedades atômicas fundamentais e da forma das nanostruturas. Formulamos uma imagem intuitiva dos mecanismos básicos por trás da formação de dipolos, permitindo melhores escolhas de design para sistemas futuros em escala nano, como catalisadores de átomo único.