Thermal Stability of Organic Semiconductor Thin Film Glasses by Local Changes in Spontaneous Orientation Polarization
Ruiz Ruiz, Marta (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Villalobos-Martin, A. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Bar, Tapas (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Rodríguez Tinoco, Cristian (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Fraxedas, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Capaccioli, S. (Università di Pisa. Dipartimento di Fisica "Enrico Fermi")
Labardi, M. (Consiglio Nazionale delle Ricerche. Istituto per i Processi Chimici e Fisici)
González Silveira, Marta (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Rodríguez-Viejo, Javier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Date:	2025
Abstract:	Vapor-deposited organic semiconductor glasses exhibit distinct molecular anisotropy and exceptional kinetic and thermodynamic stability, distinguishing them from the inherently isotropic and poorly stable glasses formed through liquid cooling. In this study, we exploit these unique properties to examine local changes in surface potential as the stable glass transitions to a supercooled liquid upon heating above the glass transition temperature (T). Vapor deposited glasses of organic molecules with permanent dipole moments can generate a measurable surface potential due to their anisotropic molecular orientation. We use local electrostatic force microscopy and Kelvin probe force microscopy to provide insights into the dynamics of the phase transformation occurring above T. We demonstrate that changes in polarization upon conversion to the isotropic liquid serve as an effective proxy for tracking this transition and highlight their potential for evaluating the thermal stability of organic devices under diverse thermal conditions.
Grants:	Agencia Estatal de Investigación PID2020-117409RB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2023-147645NB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00644 Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S
Note:	Altres ajuts: acords transformatius de la UAB
Note:	Altres ajuts: CERCA Programme/Generalitat de Catalunya; PD619770 by UAB
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Glass transition temperature Tg ; Isotropics ; Kinetics and thermodynamics ; Liquid cooling ; Molecular anisotropy ; Organic semiconductor thin films ; Organics ; Property ; Supercooled liquids ; Thermal
Published in:	Journal of physical chemistry B, Vol. 129, Issue 17 (May 2025) , p. 4269-4277, ISSN 1520-5207

DOI: 10.1021/acs.jpcb.5c01679
PMID: 40192282

9 p, 7.4 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)
Articles > Research articles
Articles > Published articles