Enhanced half-metallicity in edge-oxidized zigzag graphene nanoribbons

Nano Letters

Volumn 7, Issue 8, 2007, Pages 2295-2299

  Hod, Oded ^a   Barone, Verónica ^b   Peralta, Juan E ^b   Scuseria, Gustavo E ^a  

^a RICE UNIVERSITY   (United States)

^b CENTRAL MICHIGAN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIFERROMAGNETISM; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRIC FIELDS; ETHERS; HYDROGENATION; KETONES; MAGNETIZATION;

GRAPHENE; HYDROXYL; LACTONE; NANORIBBONS;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

CARBON NANOTUBE; METAL; OXIDE;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; CONFORMATION; CRYSTALLIZATION; MACROMOLECULE; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; PARTICLE SIZE; SURFACE PROPERTY; ULTRASTRUCTURE;

COMPUTER SIMULATION; CRYSTALLIZATION; MACROMOLECULAR SUBSTANCES; METALS; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR CONFORMATION; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES, CARBON; OXIDES; PARTICLE SIZE; SURFACE PROPERTIES;

EID: 34548146633     PISSN: 15306984     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl0708922     Document Type: Article

References (68)

1. Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O'Brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. Nature 1985, 318, 162.
2. Iijima, S.; Ichibashi, T. Nature 1993, 363, 603.
3. Dresselhaus, M. S.; Dresselhaus, G.; Avouris, P. Topics in Applied Physics; Springer: Heidelberg, 2001; Vol. 80.
4. Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A.; de Heer, W. A. Science 2002, 297, 787.
5. Saito, R.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Physical Properties of Carbon Nanotubes; Imperial College Press: London, 1998.
6. Tans, S. J.; Devoret, M. H.; Dai, H.; Thess, A.; Smalley, R. E.; Geerligs, L. J.; Dekker, C. Nature 1997, 386, 414.
7. White, C. T.; Todorov, T. N. Nature 1998, 393, 240.
8. Frank, S.; Poncharal, P.; Wang, Z. L.; de Heer, W. A. Science 1998, 280, 1744.
9. Bachtold, A.; Fuhrer, M. S.; Plyasunov, S.; Forero, M.; Anderson, E. H.; Zettl, A.; McEuen, P. L. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 6082.
10. White, C. T.; Todorov, T. N. Nature 2001, 4/7, 649.
11. Liang, W.; Bockrath, M.; Bozovic, D.; Hafner, J. H.; Tinkham, M.; Park, H. Nature 2001, 477, 665.
12. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666.
13. Zhang, Y.; Tan, Y.-W.; Stormer, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201.
14. Berger, C.; Song, Z.; Li, X.; Wu, X.; Brown, N.;Naud, C.; Mayou, D.; Li, T.; Hass, J.; Marchenkov, A. N.; Conrad, E. H.; First, P. N.; de Heer, W. A. Science 2006, 312, 1191.
15. Novoselov, K. S.; Jiang, Z.; Zhang, Y.; Morozov, S. V.; Stormer, H. L.; Zeitler, U.; Maan, J. C.; Boebinger, G. S.; Kim, P.; Geim, A. K. Science 2007, 315, 1379.
16. Han, M. Y.; Oezyilmaz, B.; Zhang, Y.; Kim, P. cond-mat/0702511.
17. Ramprasad, R.; von Allmen, P.; Fonseca, L. R. C. Phys. Rev. B 1999, 60, 6023.
18. Nakada, K.; Igami, M.; Fujita, M. J. Phys. Soc. Jpn. 1998, 67, 2388.
19. Son, Y.-W.; Cohen, M. L.; Louie, S. G. Nature 2006, 444, 347.
20. Fujita, M.; Wakabayashi, K.; Nakada, K.; Kusakabe, K. J. Phys. Soc. Jpn. 1996, 65, 1920.
21. Wakabayashi, K.; Sigrist, M.; Fujita, M. J. Phys. Soc. Jpn. 1998, 67, 2089.
22. Wakabayashi, K.; Fujita, M.; Ajiki, H.; Sigrist, M. Phys. Rev. B 1999, 59, 8271.
23. Kusakabe, K.; Maruyama, M. Phys. Rev. B 2003, 67, 092406.
24. Yamashiro, A.; Shimoi, Y.; Harigaya, K.; Wakabayashi, K. Phys. Rev. B 2003, 68, 193410.
25. Lee, H.; Son, Y.-W.; Park, N.; Han, S.; Yu, J. Phys. Rev. B 2005, 72, 174431.
26. Nakada, K.; Fujita, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B 1996, 54, 17954.
27. Miyamoto, Y.; Nakada, K.; Fujita, M. Phys. Rev. B 1999, 59, 9858.
28. Kawai, T.; Miyamoto, Y.; Sugino, O.; Koga, Y. Phys. Rev. B 2000, 62, 16349.
29. Peres, N. M. R.; Castro-Neto, A. H.; Guinea, F. Phys. Rev. B 2006, 73, 195411.
30. Ezawa, M. Phys. Rev. B 2006, 73, 045432.
31. Barone, V.; Hod, O.; Scuseria, G. E. Nano Lett. 2006, 6, 2748.
32. Wang, Z. F.; Li, Q.; Zheng, H.; Ren, H.; Su, H.; Shi, Q. W.; Chen, J. Phys. Rev. B 2007, 75, 113406.
33. White, C. T.; Li, J.; Gunlycke, D.; Mintmire, J. W. Nano Lett. 2007, 7, 825.
34. Brey, L.; Fertig, H. A. Phys. Rev. B 2007, 75, 125434.
35. Gunlycke, D.; Areshkin, D. A.;White, C T. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 142104.
36. Pisani, L.; Chan, J. A.; Montanari, B.; Harrison, N. M. Phys. Rev. B 2007, 75, 064418.
37. Son, Y.-W.; Cohen, M. L; Louie, S. G. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 216803.
38. He, H.; Klinowski, J.; Forster, M.; Lerf, A. Chem. Phys. Lett. 1998, 287, 53.
39. Lerf, A.; He, H.; Forster, M.; Klinowski, J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4477.
40. Radovic, L. R.;Bockrath, B. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5917.
41. Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Dommett, G. H. B.; Kohlhaas, K. M.; Zimney, E. J.; Stach, E. A.; Piner, R. D.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. Nature 2006, 442, 282.
42. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian Development Version, Revision E.05; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2003.
43. Kudin, K. N.; Scuseria, G. E. Chem. Phys. Lett. 1998, 283, 61.
44. Kudin, K. N.; Scuseria, G. E. Chem. Phys. Lett. 1998, 289, 611.
45. Kudin, K. N.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 1999, 111, 2351.
46. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
47. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396.
48. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213.
49. Heyd, J.; Scuseria, G. E.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8207.
50. Heyd, J.; Scuseria, G. E.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 2006, 124, 219906.
51. Heyd, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1187.
52. Heyd, J.; Peralta, J. E.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2005, 123, 174101.
53. Barone, V.; Peralta, J. E.; Wert, M.; Heyd, J.; Scuseria, G. E. Nano Lett. 2005, 5, 1621.
54. Barone, V.; Peralta, J. E.; Scuseria, G. E. Nano Lett. 2005, 5, 1830.
55. Kudin, K. N.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 266402.
56. Prodan, I. D.; Sordo, J. A.; Kudin, K. N.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. J. Chem. Phys. 2005, 123, 014703.
57. Prodan, I. D.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. Phys. Rev. B 2006, 73, 045104.
58. Hay, P. J.; Martin, R. L.; Uddin, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 034712.
59. Kasinathan, D.; Kunes, J.; Koepernik, K.; Diaconu, C. V.; Martin, R. L.; Prodan, I. D.; Scuseria, G. E.; Spaldin, N.; Petit, L.; Schulthess, T. C.; Pickett, W. E. Phys. Rev. B 2006, 74, 195110.
60. Kobayashi, K. Phys. Rev. B 1993, 48, 1757.
61. Okada, S.; Oshiyama, A. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 146803.
62. Niimi, Y.; Matsui, T.; Kambara, H.; Tagami, K.; Tsukada, M.; Fukuyama, H. Appl. Surf. Sci. 2005, 241, 43.
63. Kobayashi, Y.; ichi Fukui, K.; Enoki, T.; Kusakabe, K.; Kaburagi, Y. Phys. Rev. B 2005, 71, 193406.
64. Niimi, Y.; Matsui, T.; Kambara, H.; Tagami, K.; Tsukada, M.; Fukuyama, H. Phys. Rev. B 2006, 73, 085421.
65. Kobayashi, Y.; ichi Fukui, K.; Enoki, T.; Kusakabe, K. Phys. Rev. B 2006, 73, 125415.
66. Dumitrica, T.; Hua, M.; Yakobson, B. I. Phys. Rev. B 2004, 70, 241303.
67. For some of the oxidation schemes, when using the PBE functional, we could not identify an antiferromagnetic arrangement and a nonmagnetic (metallic) ground state was found.
68. Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 939.