Mn–Cu Transmetalation as a Strategy for the Assembly of Decoupled Metal–Organic Networks on Sn/Cu(001) Surface Alloys

Surface alloying of Cu(001) by Sn deposition is a finely controllable method of tuning the degree of copper reactivity in order to drive the on-surface assembly and synthesis of metal-organic coordination networks. In this work we show that the (32×2)R45° reconstruction of the Sn/Cu(001) surface alloy acts as a weakly interacting substrate ideal for the assembly of rectangular metal-organic networks based on transition metals. As a demonstration, we have grown a two-dimensional coordination network formed by manganese and TCNQ (7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane) with 1:1 stoichiometry. In contrast with the same structure grown on Au(111), the use of the Sn/Cu(001) substrate enables a commensurate structure with larger and more regular ordered domains. We show that the formation of a Cu-TCNQ coordination network and subsequent Mn-Cu transmetalation reactions are the key steps of the growth mechanism. Moreover, ab initio density-functional calculations indicate that the system studied in the present work is a unique example of a metal-organic coordination network weakly interacting with the substrate. Fil: Machain, Paloma. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Fuhr, Javier Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina Fil: Schneider, S.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina Fil: Carlotto, Silvia. Università di Padova; Italia Fil: Casarin, M.. Università di Padova; Italia Fil: Cossaro, A.. No especifíca; Fil: Verdini, A.. No especifíca; Fil: Floreano, L.. No especifíca; Fil: Lingenfelder, Magalí Alejandra. École Polytechnique Fédérale de Lausanne; Suiza Fil: Gayone, Julio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina Fil: Ascolani, Hugo del Lujan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina