We have employed density functional theory to study the C60/ZnPc interface with face-on orientation, which has recently been tailored experimentally. For this purpose, adsorption of ZnPc on C60 has been studied, while taking into account different orientations of C60. Out of various adsorption sites investigated, 6:6 C-C bridge position in apex configuration of C60 has been found energetically the most favourable one with C60-ZnPc adsorption distance of ∼2.77 Å. The adsorption of ZnPc on C60 ensues both charge re-organization and charge transfer at the interface, resulting in the formation of interface dipole. Moreover, by comparing results with that of C60/CuPc interface, we show that the direction of interface dipole can be tuned by the change of the central atom of the phthalocyanine molecule. These results highlight the complexity of electronic interactions present at the C60/Phthalocyanine interface.

1.
H.
Hoppe
and
N. S.
Sariciftci
,
J. Mater. Res.
19
,
1924
(
2004
).
2.
H.
Park
,
J. A.
Rowehl
,
K. K.
Kim
,
V.
Bulovic
, and
J.
Kong
,
Nanotechnology
21
,
505204
(
2010
).
3.
S.
Refaely-Abramson
,
R.
Baer
, and
L.
Kronik
,
Phys. Rev B
84
,
075144
(
2009
).
4.
G.
Mattioli
,
C.
Melis
,
G.
Malloci
,
F.
Filippone
,
P.
Alippi
,
P.
Giannozzi
,
A.
Mattoni
, and
A. A.
Bonapasta
,
J. Phys. Chem. C
116
,
15439
(
2012
).
5.
G.
Mattioli
,
F.
Filippone
,
P.
Alippi
,
P.
Giannozzi
, and
A. A.
Bonapasta
,
J. Mater. Chem. C
22
,
440
(
2012
).
6.
B.
Kippelen
and
J. L.
Bredas
,
Energy Environ. Sci.
2
,
251
(
2009
).
7.
M. G.
Walter
,
A. B.
Rudine
, and
C. C.
Wamser
,
J. Porphyrins Phthalocyanines
14
,
759
(
2010
).
8.
S.
Verlaak
,
D.
Beljonne
,
D.
Cheyns
,
C.
Rolin
,
M.
Linares
,
F.
Castet
,
J.
Cornil
, and
P.
Heremans
,
Adv. Funct. Mater.
19
,
3809
(
2009
).
9.
B. P.
Rand
,
D.
Cheyns
,
K.
Vasseur
,
N. C.
Giebink
,
S.
Mothy
,
Y.
Yi
,
V.
Coropceanu
,
D.
Beljonne
,
J.
Cornil
,
J.-L.
Brédas
, and
J.
Genoe
,
Adv. Funct. Mater.
22
,
2987
(
2012
).
10.
Y.
Kodama
and
K.
Ohno
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
034101
(
2010
).
11.
J.
Ren
,
S.
Meng
, and
E.
Kaxiras
,
Nano Res.
5
,
248
(
2012
).
12.
N.
Sai
,
R.
Gearba
,
A.
Dolocan
,
J. R.
Tritsch
,
W.-L.
Chan
,
J. R.
Chelikowsky
,
K.
Leung
, and
X.
Zhu
,
J. Phys. Chem. Lett.
3
,
2173
(
2012
).
13.
R. R.
Zope
,
M.
Olguin
, and
T.
Baruah
,
J. Chem. Phys.
137
,
084317
(
2012
).
14.
M.
Olguin
,
R. R.
Zope
, and
T.
Baruah
,
J. Chem. Phys.
138
,
074306
(
2013
).
15.
M. S.
Liao
,
J. D.
Watts
, and
M. J.
Huang
,
J. Phys. Chem. B
111
,
4374
(
2007
).
16.
P.
Giannozzi
,
S.
Baroni
,
N.
Bonini
,
M.
Calandra
,
R.
Car
,
C.
Cavazzoni
,
D.
Ceresoli
,
G. L.
Chiarotti
,
M.
Cococcioni
,
I.
Dabo
,
A.
Dal Corso
,
S.
Fabris
,
G.
Fratesi
,
S.
de Gironcoli
,
R.
Gebauer
,
U.
Gerstmann
,
C.
Gougoussis
,
A.
Kokalj
,
M.
Lazzeri
,
L.
Martin-Samos
,
N.
Marzari
,
F.
Mauri
,
R.
Mazzarello
,
S.
Paolini
,
A.
Pasquarello
,
L.
Paulatto
,
C.
Sbraccia
,
S.
Scandolo
,
G.
Sclauzero
,
A. P.
Seitsonen
,
A.
Smogunov
,
P.
Umari
, and
R. M.
Wentzcovitch
,
J. Phys.: Condens. Matter
21
,
395502
(
2009
).
17.
D.
Vanderbilt
,
Phys. Rev. B
41
,
7892
(
1990
).
18.
X.-K.
Chen
,
Y.-T.
Fu
,
H.
Li
, and
J.-L.
Bredas
,
Adv. Mater. Interfaces
1
,
1400362
(
2014
).
19.
J. P.
Perdew
,
K.
Burke
, and
M.
Ernzerhof
,
Phys. Rev. Lett.
77
,
3865
(
1996
).
20.
S.
Grimme
,
J.
Antony
,
S.
Ehrlich
, and
H.
Krieg
,
J. Chem. Phys.
132
,
154104
(
2010
).
21.
S.
Grimme
,
J. Comput. Chem.
27
,
1787
(
2006
).
22.
V.
Barone
,
M.
Casarin
,
D.
Forrer
,
M.
Pavone
,
M.
Sambi
, and
A.
Vittadini
,
J. Comput. Chem.
30
,
934
(
2009
).
23.
M. S.
Liao
,
J. D.
Watts
, and
M. J.
Huang
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
11
,
4365
(
2009
).
24.
C. Y.
Ruan
,
V.
Mastryukov
, and
M.
Fink
,
J. Chem. Phys.
111
,
3035
(
1999
).
25.
A. Y.
Rogachev
,
Y.
Sevryugina
,
A. S.
Filatov
, and
M. A.
Petrukhina
,
Dalton Trans.
2007
,
3871
.
26.
O. I.
Arillo-Flores
,
M. M.
Fadlallah
,
C.
Schuster
,
U.
Eckern
, and
A. H.
Romero
,
Phys. Rev. B
87
,
165115
(
2013
).
27.
T. A.
Beu
,
J.
Onoe
, and
A.
Hida
,
Phys. Rev. B
72
,
155416
(
2005
).
28.
S.
Peljhan
and
A.
Kokalj
,
J. Phys. Chem. C
113
,
14363
(
2009
).
29.
W.
Tang
,
E.
Sanville
, and
G.
Henkelman
,
J. Phys.: Condens. Matter
21
,
084204
(
2009
).
30.
M.
Linares
,
D.
Beljonne
,
J.
Cornil
,
K.
Lancaster
,
J. L.
Brédas
,
S.
Verlaak
,
A.
Mityashin
,
P.
Heremans
,
A.
Fuchs
,
C.
Lennartz
,
J.
Idé
,
R.
Méreau
,
P.
Aurel
,
L.
Ducasse
, and
F.
Castet
,
J. Phys. Chem. C
114
,
3215
(
2010
).
You do not currently have access to this content.