Self-assembled monolayers (SAMs) of unsymmetric disulfides on Au(111) are used to form mixed SAMs that can be utilized in many applications. Here, we have studied 11-hydroxyundecyl decyl disulfide (CH3–(CH2)9–S–S–(CH2)11–OH, HDD) SAMs produced by supersonic molecular beam deposition and characterized by He diffraction. The film growth was monitored at different temperatures up to a coverage which corresponds to a full lying down phase and the diffraction analysis shows that below 250 K the phase is different from the phase measured above 300 K. During the annealing of the film, two phase transitions were observed, at 250 K and 350 K. The overall data suggest that the former is related to an irreversible phase separation of HDD above 250 K to decanethiolate (–S–(CH2)9–CH3, DTT) and hydroxyundecylthiolate (–S–(CH2)11–OH, MUDT), while the latter to a reversible melting of the film. Above 450 K, the specular intensity shows an increase related to film desorption and different chemisorbed states were observed with energies in the same range as observed for decanethiol (H–S–(CH2)9–CH3, DT) and mercaptoundecanol (H–S–(CH2)11–OH, MUD) SAMs.

1.
R. K.
Smith
,
P. A.
Lewis
, and
P. S.
Weiss
,
Prog. Surf. Sci.
75
,
1
(
2004
).
2.
J. C.
Love
,
L. A.
Estroff
,
J. K.
Kriebel
,
R. G.
Nuzzo
, and
G. M.
Whitesides
,
Chem. Rev.
105
,
1103
(
2005
).
3.
C.
Vericat
,
M. E.
Vela
,
G.
Benitez
,
P.
Carro
, and
R. C.
Salvarezza
,
Chem. Soc. Rev.
39
,
1805
(
2010
).
4.
F.
Schreiber
,
Prog. Surf. Sci.
65
,
151
(
2000
).
5.
Z.
Matharu
,
A. J.
Bandodkar
,
V.
Gupta
, and
B. D.
Malhotra
,
Chem. Soc. Rev.
41
,
1363
(
2012
).
6.
P.
Thevenot
,
W. J.
Hu
, and
L. P.
Tang
,
Curr. Top. Med. Chem.
8
,
270
(
2008
).
7.
N. J.
Tao
,
Nat. Nanotechnol.
1
,
173
(
2006
).
8.
M. F.
Danisman
,
L.
Casalis
,
G.
Bracco
, and
G.
Scoles
,
J. Phys. Chem. B
106
,
11771
(
2002
).
9.
N.
Nishi
,
D.
Hobara
,
M.
Yamamoto
, and
T.
Kakiuchi
,
J. Chem. Phys.
118
,
1904
(
2003
).
10.
Q.
Guo
,
X.
Sun
, and
R. E.
Palmer
,
Phys. Rev. B
71
,
035406
(
2005
).
11.
R.
Mazzarello
,
A.
Cossaro
,
A.
Verdini
,
R.
Rousseau
,
L.
Casalis
,
M. F.
Danisman
,
L.
Floreano
,
S.
Scandolo
,
A.
Morgante
, and
G.
Scoles
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
016102
(
2007
).
12.
A.
Cossaro
,
R.
Mazzarello
,
R.
Rousseau
,
L.
Casalis
,
A.
Verdini
,
A.
Kohlmeyer
,
L.
Floreano
,
S.
Scandolo
,
A.
Morgante
,
M. L.
Klein
, and
G.
Scoles
,
Science
321
,
943
(
2008
).
13.
F. S.
Li
,
L.
Tang
,
W. C.
Zhou
, and
Q. M.
Guo
,
J. Am. Chem. Soc.
132
,
13059
(
2010
).
14.
L. P. M.
De Leo
,
E.
de la Llave
,
D.
Scherlis
, and
F. J.
Williams
,
J. Chem. Phys.
138
,
114707
(
2013
).
15.
E.
Albayrak
,
S.
Duman
,
G.
Bracco
, and
M. F.
Danisman
,
Appl. Surf. Sci.
268
,
98
(
2013
).
16.
Y. L.
Qian
,
G. H.
Yang
,
J. J.
Yu
,
T. A.
Jung
, and
G. Y.
Liu
,
Langmuir
19
,
6056
(
2003
).
17.
G. E.
Poirier
,
W. P.
Fitts
, and
J. M.
White
,
Langmuir
17
,
1176
(
2001
).
18.
P.
Maksymovych
,
O.
Voznyy
,
D. B.
Dougherty
,
D. C.
Sorescu
, and
J. T.
Yates
,
Prog. Surf. Sci.
85
,
206
(
2010
).
19.
D. P.
Woodruff
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
10
,
7211
(
2008
).
20.
F.
Schreiber
,
A.
Eberhardt
,
T. Y. B.
Leung
,
P.
Schwartz
,
S. M.
Wetterer
,
D. J.
Lavrich
,
L.
Berman
,
P.
Fenter
,
P.
Eisenberger
, and
G.
Scoles
,
Phys. Rev. B
57
,
12476
(
1998
).
21.
N.
Camillone
,
T. Y. B.
Leung
,
P.
Schwartz
,
P.
Eisenberger
, and
G.
Scoles
,
Langmuir
12
,
2737
(
1996
).
22.
F.
Balzer
,
R.
Gerlach
,
G.
Polanski
, and
H. G.
Rubahn
,
Chem. Phys. Lett.
274
,
145
(
1997
).
23.
L. H.
Dubois
,
B. R.
Zegarski
, and
R. G.
Nuzzo
,
J. Chem. Phys.
98
,
678
(
1993
).
24.
P.
Schwartz
,
F.
Schreiber
,
P.
Eisenberger
, and
G.
Scoles
,
Surf. Sci.
423
,
208
(
1999
).
25.
G.
Bracco
and
G.
Scoles
,
J. Chem. Phys.
119
,
6277
(
2003
).
26.
J. E.
Raynor
,
J. R.
Capadona
,
D. M.
Collard
,
T. A.
Petrie
, and
A. J.
Garcia
,
Biointerphases
4
,
FA3
(
2009
).
27.
J. P.
Folkers
,
P. E.
Laibinis
,
G. M.
Whitesides
, and
J.
Deutch
,
J. Phys. Chem.
98
,
563
(
1994
).
28.
S. J.
Stranick
,
A. N.
Parikh
,
Y. T.
Tao
,
D. L.
Allara
, and
P. S.
Weiss
,
J. Phys. Chem.
98
,
7636
(
1994
).
29.
S. V.
Atre
,
B.
Liedberg
, and
D. L.
Allara
,
Langmuir
11
,
3882
(
1995
).
30.
S. J.
Stranick
,
S. V.
Atre
,
A. N.
Parikh
,
M. C.
Wood
,
D. L.
Allara
,
N.
Winograd
, and
P. S.
Weiss
,
Nanotechnology
7
,
438
(
1996
).
31.
K.
Tamada
,
M.
Hara
,
H.
Sasabe
, and
W.
Knoll
,
Langmuir
13
,
1558
(
1997
).
32.
D.
Hobara
,
T.
Sasaki
,
S.
Imabayashi
, and
T.
Kakiuchi
,
Langmuir
15
,
5073
(
1999
).
33.
S. F.
Chen
,
L. Y.
Li
,
C. L.
Boozer
, and
S. Y.
Jiang
,
Langmuir
16
,
9287
(
2000
).
34.
F.
Tantakitti
,
J.
Burk-Rafel
,
F.
Cheng
,
R.
Egnatchik
,
T.
Owen
,
M.
Hoffman
,
D. N.
Weiss
, and
D. M.
Ratner
,
Langmuir
28
,
6950
(
2012
).
35.
B. P.
Pichon
,
M.
Pauly
,
P.
Marie
,
C.
Leuvrey
, and
S.
Begin-Colin
,
Langmuir
27
,
6235
(
2011
).
36.
N. J.
Brewer
and
G. J.
Leggett
,
Langmuir
20
,
4109
(
2004
).
37.
K.
Heister
,
D. L.
Allara
,
K.
Bahnck
,
S.
Frey
,
M.
Zharnikov
, and
M.
Grunze
,
Langmuir
15
,
5440
(
1999
).
38.
J. Z.
Gao
,
F. S.
Li
, and
Q. M.
Guo
,
Langmuir
29
,
11082
(
2013
).
39.
M. W.
Tsao
,
J. F.
Rabolt
,
H.
Schonherr
, and
D. G.
Castner
,
Langmuir
16
,
1734
(
2000
).
40.
T.
Takami
,
E.
Delamarche
,
B.
Michel
,
C.
Gerber
,
H.
Wolf
, and
H.
Ringsdorf
,
Langmuir
11
,
3876
(
1995
).
41.
S. F.
Chen
,
L. Y.
Li
,
C. L.
Boozer
, and
S. Y.
Jiang
,
J. Phys. Chem. B
105
,
2975
(
2001
).
42.
S. M.
Flores
,
A.
Shaporenko
,
C.
Vavilala
,
H. J.
Butt
,
M.
Schmittel
,
M.
Zharnikov
, and
R.
Berger
,
Surf. Sci.
600
,
2847
(
2006
).
43.
J.
Noh
and
M.
Hara
,
Langmuir
16
,
2045
(
2000
).
44.
E.
Albayrak
and
M. F.
Danisman
,
J. Phys. Chem. C
117
,
9801
(
2013
).
45.
Y. C.
Yang
,
T. Y.
Chang
, and
Y. L.
Lee
,
J. Phys. Chem. C
111
,
4014
(
2007
).
46.
G. H.
Yang
and
G. Y.
Liu
,
J. Phys. Chem. B
107
,
8746
(
2003
).
47.
M. F.
Danisman
and
B.
Ozkan
,
Rev. Sci. Instrum.
82
,
115104
(
2011
).
48.
D.
Miller
, in
Atomic and Molecular Beam Methods
, edited by
G.
Scoles
(
Oxford University Press
,
New York
,
1992
), Vol.
1
, p.
14
.
49.
P. A.
Redhead
and
J. P.
Hobson
,
Vacuum
15
,
25
(
1965
).
50.
S. B.
Darling
,
A. W.
Rosenbaum
,
Y.
Wang
, and
S. J.
Sibener
,
Langmuir
18
,
7462
(
2002
).
51.
G. E.
Poirier
,
Langmuir
15
,
1167
(
1999
).
You do not currently have access to this content.