Brownian dynamics simulations of single-wall carbon nanotube separation by type using dielectrophoresis

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 25, 2008, Pages 7467-7477

  Mendes, Manuel J ^a,b   Schmidt, Howard K ^b   Pasquali, Matteo ^b,c  

^a RICE UNIVERSITY   (United States)

^b Rice University   (United States)

^c Department of Chemical and Biomolecular Engineering Kennedy Institute for Information Technology

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BROWNIAN MOVEMENT; CARBON NANOTUBES; DIELECTRIC DEVICES; DYNAMICS; ELECTROPHORESIS; FLUID DYNAMICS; FLUID MECHANICS; ISOMERS; NANOCOMPOSITES; NANOPORES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; NANOSTRUCTURES; NANOTUBES; OPTIMIZATION; SEPARATION; WALLS (STRUCTURAL PARTITIONS);

BROWNIAN DYNAMICS; BROWNIAN DYNAMICS SIMULATIONS; COAXIAL CYLINDERS; DEVICE GEOMETRIES; DIELECTROPHORESIS; ELECTROPHORETIC FORCES; FLOW-FIELDS; OPTIMIZATION ALGORITHMS; PHASE MAPS; RELATIVE MAGNITUDES; ROTATIONAL EFFECTS; SEPARATION PERFORMANCE; SINGLE-WALL CARBON NANOTUBES;

SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN);

CARBON NANOTUBE;

ALGORITHM; ARTICLE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; ELECTROPHORESIS;

ALGORITHMS; COMPUTER SIMULATION; ELECTROPHORESIS; NANOTUBES, CARBON;

EID: 48149093901     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp711450w     Document Type: Article

References (53)

1. Ebbesen, T. W.; Ajayan, P. M. Nature 1992, 358, 220.
2. Thess, A.; Lee, R.; Nikolaev, P.; Dai, H.; Petit, P.; Robert, J.; Xu, C.; Lee, Y. H.; Kim, S. G.; Rinzler, A. G.; Colbert, D. T.; Scuseria, G. E.; Tománek, D.; Fischer, J. E.; Smalley, R. E. Science 1996, 273, 483.
3. Cheng, H. M.; Li, F.; Su, G.; Pan, H. Y.; He, L. L.; Sun, X.; Dresselhaus, M. S. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 3282.
4. Nikolaev, P.; Bronikowski, M. J.; Bradley, R. K.; Rohmund, F.; Colbert, D. T.; Smith, K. A.; Smalley, R. E. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 91.
5. Kitiyanan, B.; Alvarez, W. E.; Harwell, J. H.; Resasco, D. E. Chem. Phys. Lett. 2000, 317, 497.
6. Bachilo, S. M.; Strano, M. S.; Kittrell, C.; Hauge, R. H.; Smalley, R. E.; Weisman, R. B. Science 2002, 298, 2361.
7. Saito, R.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Physical Properties of Carbon Nanotubes; Imperial College Press: London, 1998.
8. Strano, M. S.; Dyke, C. A.; Usrey, M. L.; Barone, P. W.; Allen, M. J.; Shan, H.; Kittrell, C.; Hauge, R. H.; Tour, J. M.; Smalley, R. E. Science 2003, 301, 1519.
9. Dyke, C. A.; Stewart, M. P.; Tour, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4497.
10. Collins, P. G.; Arnold, M. S.; Avouris, P. Science 2001, 292, 706.
11. Chattopadhyay, D.; Galeska, I.; Papadimitrakopoulos, F. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3370.
12. Kimura, S.; Kanda, M.; Hirashima, Y.; Hasegawa, T.; Wakahara, T.; Lian, Y.; Nakahodo, T.; Tsuchiya, T.; Akasaka, T.; Lu, J.; Zhang, X.; Gao, Z.; Yu, Y.; Nagase, S.; Kazaoui, S.; Minami, N.; Shimizu, T.; Tokumoto, H.; Saito, R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10287.
13. Zheng, M.; Jagota, A.; Strano, M. S.; Santos, A. P.; Barone, P.; Chou, S. G.; Diner, B. A.; Dresselhaus, M. S.; Mclean, R. S.; Onoa, G. B.; Samsonidze, G. G.; Semke, E. D.; Usrey, M.; Walls, D. J. Science 2003, 302, 1545.
14. Doom, S. K.; Strano, M. S.; O'Connell, M. J.; Haroz, E. H.; Rialon, K. L.; Hauge, R. H.; Smalley, R. E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 6063.
15. Heller, D. A.; Mayrhofer, R. M.; Baik, S.; Grinkova, Y. V.; Usrey, M. L.; Strano, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14567.
16. Krupke, R.; Hennrich, F.; Lohneysen, H.; Kappes, M. M. Science 2003, 301, 344.
17. Krupke, R.; Hennrich, F.; Kappes, M. M.; Lohneysen, H. Nano Lett. 2004, 4, 1395.
18. Kim, Y.; Hong, S.; Jung, S.; Strano, M. S.; Choi, J.; Baik, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 1541.
19. Blatt, S.; Hennrich, F.; Lohneysen, H.; Kappes, M. M.; Vijayaraghavan, A.; Krupke, R. Nano Lett. 2007, 7, 1960.
20. Dimaki, M.; Boggild, P. Nanotechnology 2004, 15, 1095.
21. Kim, J.; Han, C. Nanotechnology 2005, 16, 2245.
22. Arnold, M. S.; Green, A. A.; Hulvat, J. F.; Stupp, S. I.; Hersam, M. C. Nature Nanotech. 2006, 1, 60.
23. Peng, H.; Alvarez, N. T.; Kittrell, C.; Hauge, R. H.; Schmidt, H. K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8396.
24. Pohl, H. A. J. App. Phys. 1958, 29, 1182.
25. Diehl, M. R.; Yaliraki, S. N.; Beckman, R. A.; Barahona, M.; Heath, J. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 353.
26. Huang, Y.; Wang, X.; Becker, F. F.; Gascoyne, P. R. Biophys. J. 1997, 73, 1118.
27. Hobbie, E. K. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1029.
28. Bohren, C. F.; Huffman, D. R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles; Wiley-VCH: New York, 1983.
29. Jones, T. B. Electromechanics of Particles; Cambridge University Press: Cambridge, 1995.
30. Jeon, T.; Kim, K.; Kang, C.; Oh, S.; Son, J.; An, K. H.; Bae, D. J.; Lee, Y. H. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 3403.
31. Fagan, J. A.; Simpson, J. R.; Landi, B. J.; Richter, L. J.; Mandelbaum, I.; Bajpai, V.; Ho, D. L.; Raffaelle, R.; Walker, A. R.; Bauer, B. J.; Hobbie, E. K. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 147402.
32. Fagan, J. A.; Bajpai, V.; Bauer, B. J.; Hobbie, E. K. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 213105.
33. Ugawa, A.; Rinzler, A. G.; Tanner, D. B. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999, 60, R11305.
34. Hilt, O.; Brom, H. B.; Ahlskog, M. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2000, 61, R5129.
35. Hao, J.; Hanson, G. W. IEEE Trans. Nanotechnol. 2006, 5, 766.
36. Burke, P. J.; Li, S.; Yu, Z. IEEE Trans. Nanotechnol. 2006, 5, 314.
37. O'Connell, M. J.; Bachilo, S. M.; Huffman, C. B.; Moore, V. C.; Strano, M. S.; Haroz, E. H.; Rialon, K. L.; Boul, P. J.; Noon, W. H.; Kittrell, C.; Ma, J.; Hauge, R. H.; Weisman, R. B.; Smalley, R. E. Science 2002, 297, 593.
38. Mureau, N.; Mendoza, E.; Silva, S. R.; Hoettges, K. F.; Hughesa, M. P. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 243109.
39. Grassia, P. S. J. Fluid Mech. 1995, 282, 373.
40. Doi, M.; Edwards, S. F. The Theory of Polymer Dynamics; Oxford Science PublicationsNew York, 1986.
41. "Ottinger, H. C. Stochastic Processes in Polymerie Fluids; Springer: Berlin, 1996.
42. Duggal, R.; Pasquali, M. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 246104.
43. Parra-Vasquez, A. N.; Stepanek, I.; Davis, V. A.; Moore, V. C.; Haroz, E. H.; Shaver, J.; Hauge, R. H.; Smalley, R. E.; Pasquali, M. Macromolecules 2007, 40, 4043.
44. Shaikh, F. A.; Ugaz, V. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 4825.
45. Neipp, C.; Hernandez, A.; Belendez, T.; Rodes, J. J.; Belendez, A. Am. J. Phys. 2003, 71, 46.
46. Wang, S.; Liang, Z.; Wang, B.; Zhang, C. Nanotechnology 2006, 17, 634.
47. Carver, R. L.; Peng, H.; Sadana, A. K.; Nikolaev, P.; Arepalli, S.; Scott, C. D.; Billups, W. E.; Hauge, R. H.; Smalley, R. E. J. Nanosci. Nanotechnol. 2005, 5, 1035.
48. Becker, M. L.; Fagan, J. A.; Gallant, N. D.; Bauer, B. J.; Bajpai, V.; Hobbie, E. K.; Lacerda, S. H.; Migler, K. B.; Jakupciak, J. P. Adv. Mater. 2007, 19, 939.
49. Yang, Y.; Xie, L.; Chen, Z.; Liu, M.; Zhu, T.; Liu, Z. Synth. Met. 2005, 155, 455.
50. Benedict, L. X.; Louie, S. G.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1995, 52, 8541.
51. Nelder, J. A.; Mead, R. Comput. J. 1965, 7, 308.
52. Lagarias, J. C.; Reeds, J. A.; Wright, M. H.; Wright, P. E. SIAM J. Optim. 1998, 9, 112.
53. Hitt, D. L.; Macken, N. Trans. ASME 2004, 126, 758.