Dominance of broken bonds and unpaired nonbonding π-electrons in the band gap expansion and edge states generation in graphene nanoribbons

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 112, Issue 48, 2008, Pages 18927-18934

  Sun, Chang Q ^a   Fu, Shao Yun ^b   Nie, Y G ^a  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^b TECHNICAL INSTITUTE OF PHYSICS AND CHEMISTRY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BAND GAPS; BOND CONTRACTIONS; BOND FORMATIONS; BONDING ELECTRONS; BROKEN BONDS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; EDGE STATES; ELECTRONIC BEHAVIORS; EXPERIMENTAL OBSERVATIONS; GRAPHENE NANORIBBONS; LOCAL STRAINS; MECHANICAL STRENGTHS; NONBONDING STATES; QUANTUM TRAPPING; STRUCTURE VARIATIONS; THERMAL INSTABILITIES;

ADSORBATES; ATOMS; BAND STRUCTURE; CHEMICAL BONDS; CORRELATION THEORY; ENERGY GAP; GALLIUM ALLOYS; POLARIZATION; SURFACE STRUCTURE;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 57949116154     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp807580t     Document Type: Article

References (58)

1. Hiura, H. Appl. Surf. Sci. 2004, 222, 374.
2. Fujita, M.; Wakabayashi, K.; Nakada, K.; Kusakabe, K. J. Phys. Soc. Jpn. 1996, 65, 1920.
3. 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.
4. Ohta, T.; Bostwick, A.; Seyller, T.; Horn, K.; Rotenberg, E. Science 2006, 313, 951.
5. Nakada, K.; Fujita, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B 1996, 54, 17954.
6. Son, Y.-W.; Cohen, M. L.; Louie, S. G. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 216803.
7. Gunlycke, D.; White, C. T. Phys. Rev. B 2008, 77, 115116.
8. Han, M. Y.; Özyilmaz, B.; Zhang, Y. B.; Kim, P. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 206805.
9. Yu, S. S.; Wen, Q. B.; Zheng, W. T. Mol. Simul. 2008, in press.
10. Finkenstadt, D.; Pennington, G.; Mehl, M. J. Phys. Rev. B 2007, 76, 121405.
11. Gunlycke, D.; Areshkin, D. A.; White, C. T. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 142104.
12. Li, T. C.; Lu, S. P. Phys. Rev. B 2008, 77, 085408.
13. Kan, E.-J.; Li, Z. Y.; Yang, J. L.; Hou, J. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4224.
14. Yu, S. S.; Wen, Q. B.; Zheng, W. T.; Jiang, Q. Carbon 2008, 46, 537.
15. Enoki, T.; Kobayashi, Y.; Fukui, K.-I. Int. Rev. Phys. Chem. 2007, 26, 609.
16. Zhang, Y.; Tan, J. W.; Stornier, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201.
17. Bolotin, K. I.; Sikes, K. J.; Jiang, Z.; Klima, M.; Fudenberg, G.; Hone, J.; Kim, P.; Stormer, H. L. Solid State Commun. 2008, 146, 351.
18. Ghosh, S.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D. C.; Pokatilov, E. P.; Nika, D. L.; Balandin, A. A.; Bao, W.; Miao, F.; Lau, C. N. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 151911.
19. Nano Letters, in press, DOI: 10.1021/nl0731872 Balandin, A. A.; Ghosh, S.; Bao, W.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Miao, F.; Lau, C. N. Nano Lett. 2008, 8, 902.
20. Bullis, K. Graphene Transistors, Technology Review; MIT Technology Review: Cambridge, 2008.
21. Rotenberg, E.; Bostwick, A.; Ohta, T.; McChesney, J. L.; Seyller, T.; Horn, K. Nat. Mater. 2008, 7, 258.
22. Zanella, I.; Guerini, S.; Fagan, S. B.; Mendes Filho, J.; Souza Filho, A. G. Phys. Rev. B 2008, 77, 073404.
23. Zhou, S. Y.; Siegel, D. A.; Fedoro, A. V.; Gabaly, F. E.; Schmid, A. K.; Castro Neto, A. H.; Lee, D. H.; Lanzara, A. Nat. Mater. 2008, 7, 259.
24. Zhou, S. Y.; Gweon, G.-H.; Fedorov, A. V.; First, P. N.; de Heer, W. A.; Lee, D. H.; Guinea, F.; Castro Neto, A. H.; Lanzara, A. Nat. Mater. 2007, 6, 770.
25. Kane, C. L.; Mele, E. J. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 146802.
26. Sun, C. Q. Prog. Solid State Chem. 2007, 35, 1.
27. Omar, M. A. Elementary Solid State Physics: Principles and Applications; Addison-Wesley: New York, 1993.
28. Sun, C. Q. Phys. Rev. B 2004, 69, 045105.
29. Sun, C. Q. Prog. Mater. Sci. 2008, in press, DOI: 10.1016/j.pmatsci.2008.08.001.
30. Sun, C. Q. Prog. Mater. Sci. 2003, 48, 521.
31. Street, R. A. Hydrogenated Amorphous Silicon; Cambridge University Press: Cambridge, 1991.
32. Atkins, P. W. Physical Chemistry, 4th ed.; Oxford University Press: Oxford, 1990; p 409.
33. Zheng, W. T.; Sun, C. Q. Prog. Solid State Chem. 2006, 34, 1.
34. Goldschmidt, W. T. Ber. Deut. Chem. Ges. 2007, 60, 1270.
35. Pauling, L. J. Am. Chem. Soc. 1947, 69, 542.
36. Feibelman, P. J. Phys. Rev. B 1996, 53, 13740.
37. Huang, W. J.; Sun, R.; Tao, J.; Menard, L. D.; Nuzzo, R. G.; Zuo, J. M. Nat. Mater. 2008, 7, 308.
38. Miller, J. T.; Kropf, A. J.; Zha, Y.; Regalbuto, J. R.; Delannoy, L.; Louis, C.; Bus, E.; van Bokhoven, J. A. J. Catalysis 2006, 240, 222.
39. Sun, C. Q.; Bai, H. L.; Tay, B. K.; Li, S.; Jiang, E. Y. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7544.
40. Sun, C. Q.; Li, C. M.; Bai, H. L.; Jiang, E. Y. Nanotechnology 2005, 16, 1290.
41. Delley, B. J. Chem. Phys. 1990, 92, 508.
42. Perdew, J. P.; Burke, K.; Emzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
43. Mironets, O.; Meyerheim, H. L.; Tusche, C.; Stepanyuk, V. S.; Soyka, E.; Zschack, P.; Hong, H.; Jeutter, N.; Felici, R.; Kirschner, J. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 096103.
44. Sun, C. Q.; Pan, L. K.; Fu, Y. Q.; Tay, B. K.; Li, S. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5113.
45. Ma, D. D. D.; Lee, C. S.; Au, F. C. K.; Tong, S. Y.; Lee, S. T. Science 2003, 299, 1874.
46. Wong, E. W.; Sheehan, P. E.; Lieber, C. M. Science 1997, 277, 1971.
47. Falvo, M. R.; Clary, G. J.; Taylor, R. M., II; Chi, V., Jr.; Washburn, S.; Superfine, R. Nature (London) 1997, 389, 582.
48. Yakobson, B. I.; Brabec, C. J.; Bernholc, J. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 2511.
49. Lee, C.; Wei, X.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 527, 385.
50. An, B.; Fukuyama, S.; Yokogawa, K.; Yoshimura, M. Jpn. J. Appl. Phys. 1998, 37, 3809.
51. Niimi, Y.; Matsui, T.; Kambara, H.; Fukuyama, H. Phys. E 2006, 34, 100.
52. Stepanyuk, V. S.; Klavsyuk, A. N.; Niebergall, L.; Bruno, P. Phys. Rev. B 2005, 72, 153407.
53. Crain, J. N.; Pierce, D. T. Science 2005, 307, 703.
54. Kobayashi, Y.; Kusakabe, K.; Fukui, K.; Enoki, T. Phys. E 2006, 34, 678.
55. Mattila, S.; Leiro, J. A.; Heinonen, M.; Laiho, T. Surf. Sci. 2006, 600, 1168.
56. Eguchi, T.; Kamoshida, A.; Ono, M.; Hamada, M.; Shoda, R.; Nishio, T.; Harasawa, A.; Okuda, T.; Kinoshita, T.; Hasegawa, Y. Phys. Rev. B 2006, 74, 073403.
57. Ciston, J.; Marks, L. D.; Feidenhans'l, R.; Bunk, O.; Falkenberg, G.; Lauridsen, E. M. Phys. Rev. B 2006, 74, 085401.
58. Fauster, T.; Reuß, Ch.; Shumay, I. L.; Weinelt, M.; Theilmann, F.; Goldmann, A. Phys. Rev. B 2000, 61, 16168.