Routes towards separating metallic and semiconducting nanotubes

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 5, Issue 6, 2005, Pages 841-855

  Banerjee, Sarbajit ^a,c   Hemraj Benny, Tirandai ^a,b   Wong, Stanislaus S ^a,b,c  

^a STONY BROOK UNIVERSITY   (United States)

^b BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c Columbia University ^*  (United States)

Author keywords

Armchair; Chemical Functionalization; Chirality; Electronic Selectivity; End Functionalization; Nanotube; Raman Spectroscopy; Semiconducting vs Metallic Tube Separation; Sidewall Functionalization; UV Visible Near IR Spectroscopy; Zigzag

Indexed keywords

ARMCHAIR; CHEMICAL FUNCTIONALIZATION; CHIRALITY; ELECTRONIC SELECTIVITY; SEMICONDUCTING VS METALLIC TUBE SEPARATION; SIDEWALL FUNCTIONALIZATION; ZIGZAG;

CARBON NANOTUBES; ELECTROPHORESIS; FIELD EFFECT TRANSISTORS; INTERFACES (MATERIALS); PHYSICAL PROPERTIES; RAMAN SPECTROSCOPY; SEMICONDUCTOR MATERIALS;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

METAL; NANOTUBE;

CHEMISTRY; CRYSTALLIZATION; ELECTROCHEMISTRY; INSTRUMENTATION; MATERIALS TESTING; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; REVIEW; SEMICONDUCTOR; ULTRASTRUCTURE;

CRYSTALLIZATION; ELECTROCHEMISTRY; MATERIALS TESTING; METALS; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES; SEMICONDUCTORS;

EID: 24744454192     PISSN: 15334880     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jnn.2005.173     Document Type: Review

References (91)

1. B. I. Yakobson, Appl. Phys. Lett. 72, 918 (1998).
2. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and P. Avouris, Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications, Springer Verlag, Berlin (2001).
3. J. W. Mintmire, B. I. Dunlap, and C. T. White, Phys. Rev. Lett. 68, 631 (1992).
4. N. Hamada, S. Sawada, and A. Oshiyama, Phys. Rev. Lett. 68, 1579 (1992).
5. R. Saito, M. Fuijita, G. Dresselhaus, and M. S. Dresselhaus, Phys. Rev. B 46, 1804 (1992).
6. R. Saito, G. Dresselhaus, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 60, 2204 (1992).
7. C. T. White, D. H. Robertson, and J. W. Mintmire, Phys. Rev. B 47, 5485 (1993).
8. A. Bachtold, P. Hadley, T. Nakanshi, and C. Dekker, Science 294, 1317 (2001).
9. V. Lordi, N. Yao, and J. Wei, Chem. Mater. 13, 733 (2001).
10. J. M. Planeix, N. Coustel, B. Coq, V. Bretons, P. S. Kumbhar, R. Dutartre, P. Geneste, P. Bernier, and P. M. Ajayan, J. Am. Chem. Soc. 116, 7935 (1994).
11. R. H. Baughman, C. Cui, A. A. Zakhidov, Z. Iqbal, J. N. Barisci, G. M. Spinks, G. G. Wallace, A. Mazzoldi, D. De Rossi, A. G. Rinzler, O. Jachinski, S. Roth, and M. Kertesz, Science 284, 1340 (1999).
12. R. H. Baughman, A. A. Zakhidov, and W. A. de Heer, Science 297, 787 (2002).
13. S. Fan, M. G. Chapline, N. R. Franklin, T. W. Tombler, A. M. Cassell, and H. Dai, Science 283, 512 (1999).
14. W. Zhao, C. Song, B. Zheng, J. Liu, and T. Viswanathan, J. Phys. Chem. B 106, 293 (2002).
15. J. Kong, N. R. Franklin, C. Zhou, M. G. Chapline, S. Peng, K. Cho, and H. Dai, Science 287, 622 (2000).
16. C.-M. Yang, H. Kanon, K. Kaneko, M. Yudasaka, and S. Iijima, J. Phys. Chem. B 106, 8994 (2002).
17. S. S. Wong, E. Joselevich, A. T. Woolley, C. L. Cheung, and C. M. Lieber, Nature 394, 52 (1998).
18. R. Saito, G. Dresselhaus, and N. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes, Imperial College, London (1998).
19. T. W. Odom, J.-L. Huang, P. Kim, and C. M. Lieber, Nature 391, 62 (1998).
20. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and P. C. Eklund, Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes, Academic Press, New York (1996).
21. P. Avouris, Acc. Chem. Res. 35, 1026 (2002).
22. M. Ouyang, J.-L. Huang, and C. M. Lieber, Acc. Chem. Res. 35, 1018 (2002).
23. M. Ouyang, J.-L. Huang, C.-L. Cheung, and C. M. Lieber, Science 292, 702 (2001).
24. J. W. Mintmire and C. T. White, Phys. Rev. Lett 81, 2506 (1998).
25. T. W. Odom, J.-L. Huang, P. Kim, and C. M. Lieber, Nature 391, 62 (1998).
26. J. W. G. Wildoer, L. C. Venema, A. G. Rinzler, R. E. Smalley, and C. Dekker, Nature 391, 59 (1998).
27. H. Kataura, Y. Kumazawa, Y. Maniwa, I. Umezu, S. Suzuki, Y. Ohtsuka, and Y. Achiba, Synth. Met. 103, 2555 (1999).
28. A. Kleiner and S. Eggert, Phys. Rev. B 63, 734081 (2001).
29. M. Ouyang, J. L. Huang, and C. M. Lieber, Annu. Rev. Phys. Chem. 53, 201 (2002).
30. A. A. Maroouf, C. L. Kane, and E. J. Mele, Phys. Rev. B 61, 11156 (2000).
31. M. E. Itkis, S. Niyogi, M. E. Meng, M. A. Hamon, H. Hu, and R. C. Haddon, Nano Lett. 2, 155 (2002).
32. S. J. Tans, A. R. M. Verscheuren, and C. Dekker, Nature 393, 49 (1998).
33. R. Martel, T. Schmidt, H. R. Shea, T. Hertel, and P. Avouris, Appl. Phys. Lett. 73, 2447 (1998).
34. H. W. C. Postma, T. Teepen, Z. Yao, M. Grifoni, and C. Dekker, Science 293, 76 (2001).
35. J. A. Misewich, R. Martel, P. Avouris, J. C. Tsang, S. Heinze, and J. Tersoff, Science 300, 783 (2003).
36. S. Wind, J. Appenzeller, R. Martel, V. Derycke, and P. Avouris, Appl. Phys. Lett. 80, 3817 (2002).
37. V. Derycke, R. Martel, J. Appenzeller, and P. Avouris, Nano. Lett. 1, 453 (2001).
38. T. Rueckes, K. Kim, E. Joselevich, G. Y. Tseng, C.-L. Cheung, and C. M. Lieber, Science 289, 94 (2000).
39. J. Li, C. Papdopoulos, and J. M. Xu, Appl. Phys. Lett. 75, 367 (1999).
40. W.-B. Choi, J. U. Chu, K. S. Jeong, E. J. Bae, J.-W. Lee, J.-J. Kim, and J.-O. Lee, Appl. Phys. Lett. 79, 3696 (2001).
41. A. Thess, R. Lee, P. Nikolaev, H. Dai, P. Petit, J. Robert, C. Xu, Y. H. Lee, S. G. Kim, A. G. Rinzler, D. T. Colbert, G. E. Scuseria, D. Tomanek, J. E. Fischer, and R. E. Smalley, Science 273, 483 (1996).
42. M. J. O'Connell, S. M. Bachilo, C. B. Huffman, V. C. Moore, M. S. Strano, E. H. Haroz, K. L. Rialon, P. J. Poul, W. H. Noon, C. Kittrell, J. Ma, R. H. Hauge, B. R. Weisman, and R. E. Smalley, Science 297, 593 (2002).
43. H. Dai, Acc. Chem. Res. 35, 1035 (2002).
44. Z. Chen, X. Du, M.-H. Du, D. Rancken, H.-P. Ching, and A. G. Rinzler, Nano. Lett. 3, 1245 (2003).
45. Y. Li, D. Mann, M. Rolandi, W. Kim, A. Ural, S. Hung, A. Javey, J. Cao, D. Wang, E. Yenilmez, Q. Wang, J. F. Gibbons, Y. Nishi, and H. Dai, Nano. Lett. 4, 317 (2004).
46. S. M. Bachilo, L. Balzano, J. E. Herrera, F. Pompeo, D. E. Resasco, and R. B. Weisman, J. Am. Chem. Soc. 125, 11186 (2003).
47. J. Chen, M. A. Hamon, H. Hu, Y. Chen, A. M. Rao, P. C. Eklund, and R. C. Haddon, Science 282, 95 (1998).
48. O. Jost, A. A. Gorbunov, W. Pompe, T. Pickler, R. Friedlein, M. Kupfer, M. Reibold, H.-D. Bauer, L. Dunsch, M. S. Golden, and J. Fink, Appl. Phys. Lett. 75, 2217 (1999).
49. H. Hu, B. Zhao, M. A. Hamon, K. Kamaras, M. E. Itkis, and R. C. Haddon, J. Am. Chem. Soc. 125, 14893 (2003).
50. J. Bahr and J. M. Tour, J. Mater. Chem. 12, 1952 (2002).
51. S. Banerjee, M. G. C. Kahn, and S. S. Wong, Chem. Eur. J. 9, 1898 (2003).
52. K. Kamaras, M. E. Itkis, H. Hu, B. Zhao, and R. C. Haddon, Science 301, 1501 (2003).
53. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, A. Jorio, A. G. Souza Filho, M. A. Pimenta, and R. Saito, Acc. Chem. Res. 35, 1070 (2002).
54. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, A. Jorio, A. G. Souza Filho, and R. Saito, Carbon 40, 2043 (2002).
55. A. M. Rao, E. Richter, S. Bandow, B. Chase, P. C. Eklund, K. A. Williams, S. Fang, K. R. Subbaswamy, M. Menon, A. Thess, R. E. Smalley, G. Dresselhaus, and M. S. Dresselhaus, Science 275, 187 (1997).
56. J. L. Bahr and J. M. Tour, Chem. Mater. 13, 3823 (2001).
57. V. Georgakilas, K. Kordatos, M. Prato, D. M. Guldi, M. Holzinger, and A. Hirsch, J. Am. Chem. Soc. 124, 760 (2002).
58. P. J. Boul, J. Liu, E. T. Mickelson, C. B. Huffman, L. M. Ericson, I. W. Chiang, K. A. Smith, D. T. Colbert, J. L. Margrave, and R. E. Smalley, Chem. Phys. Lett. 310, 367 (1999).
59. Z. Yu and L. E. Brus, J. Phys. Chem. B 105, 1123 (2001).
60. Z. Yu and L. E. Brus, J. Phys. Chem. B 105, 6831 (2001).
61. S. D. M. Brown, P. Corio, A. Marucci, M. A. Pimenta, M. S. Dresselhaus, and G. Dresselhaus, Phys. Rev. B 61, 7734 (2000).
62. M. Strano, J. Am. Chem. Soc. 125, 16148 (2003).
63. A. Kukovecz, C. Kramberger, V. Georgakilas, M. Prato, and H. Kuzmany, Eur. Phys. J. B 28, 223 (2002).
64. V. W. Brar, G. G. Samsonidze, A. P. Santos, S. G. Chou, D. Chattopadhyay, S. N. Kim, F. Papadimitrakopoulos, M. Zheng, A. Jagota, G. B. Onoa, A. K. Swan, M. S. Unlu, B. B. Goldberg, G. Dresselhaus, and M. S. Dresselhaus, J. Nanosci. Nanotech. 5, 209 (2005).
65. P. G. Collins, M. S. Arnold, and P. Avouris, Science 292, 706 (2001).
66. P. G. Collins, M. Hersam, M. Arnold, R. Martel, and P. Avouris, Phys. Rev. Lett. 86 (2001).
67. R. Krupke, F. Heenrich, H. V. Lohneysen, and M. Kappes, Science 301, 344 (2003).
68. L. X. Benedict, S. G. Louie, and M. L. Cohen, Phys. Rev. B 52 (1995).
69. S. Baik, M. Usrey, L. Rotkina, and M. Strano, J. Phys. Chem. B 108, 15560 (2004).
70. K. S. Kim, D. J. Bae, J. R. Kim, K. A. Park, S. C. Lim, J.-J. Kim, W. B. Choi, C. Y. Park, and Y. H. Lee, Adv. Mater. 14, 1818 (2002).
71. D. Chattopadhyay, I. Galeska, and F. Papadimitrikopoulos, J. Am. Chem. Soc. 125, 3370 (2003).
72. J. Kong, M. G. Chapline, and H. Dai, Adv. Mater. 13, 1384 (2001).
73. H. Li, B. Zhou, Y. Lin, L. Gu, W. Wang, K. A. S. Shiral Fernando, S. Kumar, L. F. Allard, and Y.-P. Sun, J. Am. Chem. Soc. 126, 1014 (2004).
74. K. Fu, A. Kitaygorodskiy, A. M. Rao, and Y.-P. Sun, Nano. Lett. 2, 1165 (2002).
75. M. Zheng, A. Jagota, M. S. Strano, A. P. Santos, P. Barone, S. G. Chou, B. A. Diner, M. S. Dresselhaus, R. S. Mclean, G. B. Onoa, G. G. Samsonidze, E. D. Semke, M. Usrey, and D. J. Walls, Science 302, 1545 (2003).
76. M. Zheng, A. Jagota, E. D. Semke, B. A. Diner, R. S. Mclean, S. R. Lusting, R. E. Richardson, and N. G. Tassi, Nature Materials 2, 338 (2003).
77. M. S. Strano, M. Zheng, A. Jagota, G. B. Onoa, D. A. Heller, P. W. Barone, and M. L. Usrey, Nano Lett. 4, 543 (2004).
78. J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, 3rd ed., John Wiley & Sons, New York (1999).
79. A. Hirsch, Angew. Chem. Intl. Ed. 41, 1853 (2002).
80. S. B. Sinnott, J. Nanosci. Nanotech. 2, 113 (2002).
81. S. Niyogi, M. A. Hamon, H. Hu, B. Zhao, P. Bhowmik, R. Sen, M. E. Mas, and R. C. Haddon, Acc. Chem. Res. 35, 1105 (2002).
82. R. C. Haddon, Acc. Chem. Res. 21, 243 (1988).
83. M. A. Hamon, H. Hu, P. Bhowmik, S. Niyogi, B. Zhao, M. E. Itkis, and R. C. Haddon, Chem. Phys. Lett. 347, 8 (2001).
84. M. S. Strano, C. A. Dyke, M. L. Usrey, P. W. Barone, M. J. Allen, H. Shan, C. Kittrell, R. H. Hauge, J. M. Tour, and R. E. Smalley, Science 301, 1519 (2003).
85. S. Banerjee and S. S. Wong, J. Am. Chem. Soc. 126, 2073 (2004).
86. J. L. Bahr, J. Yang, D. V. Kosynkin, M. J. Broniskowski, R. E. Smalley, and J. M. Tour, J. Am. Chem. Soc. 123, 6536 (2001).
87. L. An, Q. Fu, C. Lu, and J. Liu, J. Am. Chem. Soc. 126, 10520 (2004).
88. X. Lu, F. Tian, Y. Feng, X. Xu, N. Wang, and Q. Zhang, Nano. Lett. 1325 (2002).
89. J. M. Wallis and J. K. Kochi, J. Org. Chem. 53, 1679 (1988).
90. K. Seo, C. Kim, Y. S. Choi, K. A. Park, Y. H. Lee, and B. Kim, J. Am. Chem. Soc. 125, 13946 (2003).
91. V. A. Basiuk, E. V. Basiuk, and J.-M. Sangier-Blesa, Nano. Lett. 1, 657 (2001).