Monitoraggio degli stati molecolari nelle interfacce sepolte con risoluzione inferiore a un monostrato

Abstract degli autori

I fenomeni alla base delle tecnologie emergenti hanno origine da nuovi stati molecolari nelle interfacce sepolte. Nella maggior parte dei casi, però, non è possibile caratterizzarli quantitativamente. Lo scattering risonante si è dimostrato sensibile a questi stati locali, ma il suo impiego è limitato dalla mancanza di modelli interpretativi accurati. Utilizziamo un modello ottico ottimizzato mediante apprendimento automatico (ML) per analizzare lo scattering risonante di raggi X molli polarizzati (RSoXS) in film molecolari sottili. Questa nuova analisi consente di interpretare direttamente e quantitativamente l’orientamento molecolare, l’identità chimica e gli stati di impaccamento in funzione della profondità, con una risoluzione inferiore a un monostrato: supera il limite di diffrazione vincolando energia e polarizzazione attraverso il modello ottico. Dall’analisi emerge che l’orientamento e l’impaccamento molecolari evolvono secondo un gradiente a partire dall’interfaccia, un risultato indicativo della competizione tra le dinamiche di crescita in superficie e nel volume e che contraddice le ipotesi di una strutturazione del substrato. Questa conoscenza non distruttiva della formazione delle interfacce sepolte e del loro stato finale apre nuove possibilità per controllare gli stati e i fenomeni interfacciali nelle tecnologie di nuova generazione.