Detailed kinetic monte carlo simulations of graphene-edge growth

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 114, Issue 2, 2010, Pages 689-703

  Whitesides, Russell ^a   Frenklach, Michael ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CORONENE; DETAILED KINETICS; GAS-PHASE SPECIES; GEOMETRY OPTIMIZATION; GRAPHENES; HIGH ENERGY; KEY REACTIONS; KINETIC MONTE CARLO MODEL; NUMERICAL SIMULATION; STOCHASTIC KINETICS;

COMPUTER SIMULATION; GRAPHENE; HIGH ENERGY FORMING; MONTE CARLO METHODS; MORPHOLOGY; RADIATION DAMAGE; STOCHASTIC MODELS; SURFACE REACTIONS;

GRAPHITE;

EID: 75249086692     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp906541a     Document Type: Article

References (93)

1. Zhang, Y.; Tan, Y.-W.; Stormer, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201-204.
2. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438, 197-200.
3. Kane, C. L. Nature 2005, 438, 168-170.
4. Balandin, A. A.; Ghosh, S.; Bao, W.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Miao, F.; Lau, C. N. Nano Lett. 2008, 8, 902-907.
5. Lee, C.; Wei, X.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 321, 385-388.
6. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183-191.2
7. Eda, G.; Chhowalla, M. Nano Lett. 2009, 9, 814-818.
8. Zhang, Y.; Tang, T.-T.; Girit, C.; Hao, Z.; Martin, M. C.; Zettl, A.; Crommie, M. F.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nature 2009, 459, 820-823.
9. Chen, C.; Rosenblatt, S.; Bolotin, K. I.; Kalb, W.; Kim, P.; Kymissis, I.; Stormer, H. L.; Heinz, T. F.; Hone, J. Nature Nanotech. 2009, 4, 861-867.
10. Xia, F. N.; Mueller, T.; Golizadeh-Mojarad, R.; Freitag, M.; Lin, Y. M.; Tsang, J.; Perebeinos, V.; Avouris, P. Nano Lett. 2009, 9, 1039-1044.
11. Paek, S.-M.; Yoo, E.; Honma, I. Nano Lett. 2009, 9, 72-75.
12. Wang, D. H.; Choi, D. W.; Li, J.; Yang, Z. G.; Nie, Z. M.; Kou, R.; Hu, D. H.; Wang, C. M.; Saraf, L. V.; Zhang, J. G.; Aksay, I. A.; Liu, J. Acs Nano 2009, 3, 907-914.
13. Stoller, M. D.; Park, S. J.; Zhu, Y. W.; An, J. H.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2008, 8, 3498-3502.
14. Lee, Z.; Jeon, K. J.; Dato, A.; Erni, R.; Richardson, T. J.; Frenklach, M.; Radmilovic, V. Nano Lett. 2009, 9, 3365-3369.
15. 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, 666-669.
16. Meyer, J. C.; Geim, A. K.; Katsnelson, M. I.; Novoselov, K. S.; Booth, T. J.; Roth, S. Nature 2007, 446, 60-63.
17. 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, 282-286.
18. Park, S.; Ruoff, R. S. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 217-224.
19. Kudin, K. N.; Ozbas, B.; Schniepp, H. C.; Prud'homme, R. K.; Aksay, I. A.; Car, R. Nano Lett. 2008, 8, 36-41.
20. 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, 1191-1196.
21. Chuang, A. T. H.; Boskovic, B. O.; Robertson, J. Diamond Relat. Mater. 2006, 15, 1103-1106.
22. Chuang, A. T. H.; Robertson, J.; Boskovic, B. O.; Koziol, K. K. K. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 123107.
23. Coraux, J.; N'Diaye, A. T.; Busse, C.; Michely, T. Nano Lett. 2008, 8, 565-570.
24. Li, X. S.; Cai, W. W.; An, J. H.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D. X.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Science 2009, 324, 1312-1314.
25. Kobayashi, K.; Tanimura, M.; Nakai, H.; Yoshimura, A.; Yoshimura, H.; Kojima, K.; Tachibana, M. J. Appl. Phys. 2007, 101, 094306.
26. Marchini, S.; Gunther, S.; Wintterlin, J. Phys. Rev.B2007, 76, 075429.
27. Ueta, H.; Saida, M.; Nakai, C.; Yamada, Y.; Sasaki, M.; Yamamoto, S. Surf. Sci. 2004, 560, 183-190.
28. Wang, J. J.; Zhu, M. Y.; Outlaw, R. A.; Zhao, X.; Manos, D. M.; Holloway, B. C. Carbon 2004, 42, 2867-2872.
29. Zhao, X.; Outlaw, R. A.; Wang, J. J.; Zhu, M. Y.; Smith, G. D.; Holloway, B. C. J. Chem. Phys. 2006, 124, 094704.
30. Dato, A.; Radmilovic, V.; Lee, Z.; Phillips, J.; Frenklach, M. Nano Lett. 2008, 8, 2012-2016.
31. Dato, A.; Lee, Z.; Jeon, K. J.; Erni, R.; Radmilovic, V.; Richardson, T. J.; Frenklach, M. Chem. Commun. 2009, 40, 6095-6097.
32. Subrahmanyam, K. S.; Panchakarla, L. S.; Govindaraj, A.; Rao, C. N. R. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 4257-4259.
33. Yuan, G. D.; Zhang, W. J.; Yang, Y.; Tang, Y. B.; Li, Y. Q.; Wang, J. X.; Meng, X. M.; He, Z. B.; Wu, C. M. L.; Bello, I.; Lee, C. S.; Lee, S. T. Chem. Phys. Lett. 2009, 467, 361-364.
34. Frenklach, M. Proc. Combust. Inst. 1996, 26, 2285-2293.
35. Frenklach, M.; Feigelson, E. In From Stardust to Planetesimals; Pendleton, Y. J., Tielens, A. G. G. M., Eds.; Astronomical Society of the Pacific: San Francisco, CA, 1997; pp 107-116.
36. Frenklach, M.; Schuetz, C. A.; Ping, J. Proc. Combust. Inst. 2005. 30, 1389-1396.
37. Celnik, M. S.; Raj, A.; West, R. H.; Patterson, R. I. A.; Kraft, M. Combust. Flame 2008, 155, 161-180.
38. Celnik, M. S.; Sander, M.; Raj, A.; West, R. H.; Kraft, M. Proc. Combust. Inst. 2009, 32, 639-646.
39. Raj, A.; Celnik, M.; Shirley, R.; Sander, M.; Patterson, R.; West, R.; Kraft, M. Combust. Flame 2009, 156, 896-913.
40. Palmer, H. B.; Cullis, C. F. In Chemistry and Physics of Carbon; Walker, P. L., Ed.; Marcel Dekker: New York, 1965; Vol. 1, pp 265-325.
41. Haynes, B. S.; Wagner, H. G. Prog. Energy Combust. Sci. 1981, 7, 229-273.
42. Marchand, A. In Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Astrophysics; Leger, A., d'Hendecourt, L., Boccara, N., Eds.; Reidel: Dordrecht, Holland, 1987; pp 31-54.
43. Kinoshita, K. Carbon, Electrochemical and Physical Properties; Wiley: New York, 1988.
44. Harris, S. J.; Weiner, A. M. Combust. Sci. Technol. 1983, 32, 267-275.
45. Harris, S. J.; Weiner, A. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 1985, 36, 31-52.
46. Sunderland, P. B.; Faeth, G. M. Combust. Flame 1996, 105, 132-146.
47. Frenklach, M. In Carbon in the Galaxy: Studies From Earth and Space; Tarter, J. C., Chang, S., DeFrees, D. J., Eds.; NASA Conference Publication 3061; NASA: Washington, DC, 1990; pp 259-273.
48. Frenklach, M.; Wang, H. Proc. Combust. Inst. 1991, 23, 1559-1566.
49. Frenklach, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 2028-2037.
50. Frenklach, M.; Clary, D. W.; Gardiner, W. C., Jr.; Stein, S. E. Proc. Combust. Inst. 1985, 20, 887-901.
51. Frenklach, M.; Moriarty, N. W.; Brown, N. J. Proc. Combust. Inst. 1998, 27, 1655-1661.
52. Whitesides, R.; Kollias, A. C.; Domin, D.; Lester, W. A., Jr.; Frenklach, M. Proc. Combust. Inst. 2007, 31, 539-546.
53. Whitesides, R.; Domin, D.; Salomon-Ferrer, R.; Lester, W. A.; Frenklach, M. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 2125-2130.
54. Whitesides, R.; Domin, D.; Salomon-Ferrer, R.; Lester, W. A., Jr.; Frenklach, M. Proc. Combust. Inst. 2009, 32, 577-583.
55. Kronholm, D. F.; Howard, J. B. Proc. Combust. Inst. 2000, 28, 2555-2561.
56. Abid, A. D.; Heinz, N.; Tolmachoff, E. D.; Phares, D. J.; Campbell, C. S.; Wang, H. Combust. Flame 2008, 154, 775-788.
57. Bohm, H.; Jander, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 3775-3781.
58. Violi, A. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 7781-7787.
59. Park, J.; Burova, S.; Rodgers, A. S.; Lin, M. C. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9036-9041.
60. Violi, A.; Kubota, A.; Truong, T. N.; Pitz, W. J.; Westbrook, C. K.; Sarofim, A. F. Proc. Combust. Inst. 2002, 29, 2343-2349.
61. Violi, A.; Sarofim, A. F.; Voth, G. A. Combust. Sci. Technol. 2004, 176, 991-1005.
62. Violi, A. Combust. Flame 2004, 139, 279-287.
63. Violi, A.; Venkatnathan, A. J. Chem. Phys. 2006, 125, 054302.
64. Chung, S. H.; Violi, A. Carbon 2007, 45, 2400-2410.
65. Izvekov, S.; Violi, A. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 504-512.
66. Violi, A.; Izvekov, S. Proc. Combust. Inst. 2007, 31, 529-537.
67. Fiedler, S. L.; Violi, A. Carbon 2007, 45, 1786-1794.
68. Tidor, B. J. Phys. Chem. 1993, 97, 1069-1073.
69. Pomeroy, J. M.; Jacobsen, J.; Hill, C. C.; Cooper, B. H.; Sethna, J. P. Phys. Rev.B2002, 66, 235412.
70. Zeifman, M. I.; Garrison, B. J.; Zhigilei, L. V. J. Appl. Phys. 2002, 92, 2181-2193.
71. Grossmann, B.; Rancourt, D. G. Phys. Rev.B 1996, 54, 12294.
72. Chiu, S. W.; Jakobsson, E.; Subramaniam, S.; Scott, H. L. Biophys. J. 1999, 77, 2462-2469.
73. Chiu, S. W.; Jakobsson, E.; Scott, H. L. Biophys. J. 2001, 80, 1104-1114.
74. Gillespie, D. T. J. Phys. Chem. 1977, 81, 2340-2361.
75. Frenklach, M. J. Chem. Phys. 1992, 97, 5794-5802.
76. Frenklach, M.; Clary, D. W.; Yuan, T.; Gardiner, W. C., Jr.; Stein, S. E. Combust. Sci. Technol. 1986, 50, 79-115.
77. Frenklach, M.; Yuan, T.; Ramachandra, M. K. Energy Fuels1988, 2, 462-480.
78. Allinger, N. L.; Yuh, Y. H.; Lii, J.-H. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8551-8566.
79. Ponder, J. W. TINKER: Software Tools for Molecular Design, version 4.2; Washington University School of Medicine: Saint Louis, MO, 2004; http://dasher.wustl.edu/tinker/
80. Murry, R. L.; Colt, J. R.; Scuseria, G. E. J. Phys. Chem. 1993, 97, 4954-1959.
81. Schulman, J. M.; Disch, R. L. J. Comput. Chem. 1998, 19, 189-194.
82. Whitesides, R. Ph.D. Thesis, University of California, Berkeley, 2009.
83. Kazakov, A.; Wang, H.; Frenklach, M. Combust. Flame 1995, 100, 111-120.
84. Harris, S. J.; Weiner, A. M. Combust. Sci. Technol. 1983, 31, 155-167.
85. Xu, F.; Sunderland, P. B.; Faeth, G. M. Combust. Flame 1997, 108, 471-493.
86. Barabasi, A.-L.; Stanley, H. E. Fractal Concepts in Surface growth; Cambridge University: Cambridge, U.K., 1995.
87. Ebert, L. B.; Scanlon, J. C.; Clausen, C. A. Energy Fuels 1988, 2, 438-445.
88. Biscoe, J.; Warren, B. E. J. Appl. Phys. 1942, 13, 364-371.
89. Harris, S. J.; Weiner, A. M. Combust. Sci. Technol. 1984, 38, 75-87.
90. Kiefer, J. H.; Mizerka, L. J.; Patel, M. R.; Wei, H. C. J. Phys. Chem. 1985, 89, 2013-2019.
91. Claire, P. d. S.; Barbarat, P.; Hase, W. L. J. Chem. Phys. 1994, 101, 2476-2488.
92. Knyazev, V. D.; Bencsura, A.; Stoliarov, S. I.; Slagle, I. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 11346-11354.
93. Smith, G. P.; Golden, D. M.; Frenklach, M.; Moriarty, N. W.; Eiteneer, B.; Goldenberg, M.; Bowman, C. T.; Hanson, R.; Song, S.; Gardiner, W. C.; Lissianski, V.; Qin, Z. http://www.me.berkeley.edu/ gri-mech/, 1999.