Designing All-graphene nanojunctions by covalent functionalization

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 7, 2011, Pages 2969-2973

  Cocchi, Caterina ^a,b   Ruini, Alice ^a,b   Prezzi, Deborah ^a   Caldas, Marilia J ^c   Molinari, Elisa ^a,b  

^a CNR   (Italy)

^b UNIVERSITY OF MODENA AND REGGIO EMILIA   (Italy)

^c UNIVERSITY OF SÃO PAULO   (Brazil)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COVALENT FUNCTIONALIZATIONS; FRONTIER ORBITALS; FUNCTIONALIZATIONS; NANO-DEVICES; NANOJUNCTIONS; ORGANIC FUNCTIONAL GROUPS;

ALIGNMENT; ELECTRONIC PROPERTIES; FUNCTIONAL GROUPS; IONIZATION POTENTIAL; NANOSTRUCTURES;

GRAPHENE;

EID: 79951916835     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp109909s     Document Type: Article

References (55)

1. 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
2. Soldano, C.; Mahmood, A.; Dujardin, E. Carbon 2010, 48, 2127-2150
3. Geim, A. Science 2009, 324, 1530
4. Burghard, M.; Klauk, H.; Kern, K. Adv. Mater. 2009, 21, 2586-2600
5. Castro Neto, A. H.; Guinea, F.; Peres, N. M. R.; Novoselov, K. S.; Geim, A. K. Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109-162
6. Han, M. Y.; Ozyilmaz, B.; Zhang, Y.; Kim, P. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 206805
7. Chen, Z.; Lin, Y.-M.; Rooks, M. J.; Avouris, P. Physica E 2007, 40, 228-232
8. Son, Y.-W.; Cohen, M. L.; Louie, S. G. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 216803
9. Yang, L.; Park, C.-H.; Son, Y.-W.; Cohen, M. L.; Louie, S. G. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 186801
10. Prezzi, D.; Varsano, D.; Ruini, A.; Marini, A.; Molinari, E. Phys. Rev. B 2008, 77, 041404(R)
11. Prezzi, D.; Varsano, D.; Ruini, A.; Marini, A.; Molinari, E. Phys. Status Solidi B 2007, 244, 4124-4128
12. Prezzi, D.; Varsano, D.; Ruini, A.; Molinari, E. Submitted, 2010.
13. Yang, L.; Cohen, M.; Louie, S. Nano Lett. 2007, 7, 3112-3115
14. Datta, S. S.; Strachan, D. R.; Khamis, S. M.; Johnson, A. T. C. Nano Lett. 2008, 8, 1912-1915
15. Campos, L. C.; Manfrinato, V. R.; Sanchez-Yamagishi, J. D.; Kong, J.; Jarillo-Herrero, P. Nano Lett. 2009, 9, 2600-2604
16. Li, X.; Wang, X.; Zhang, L.; Lee, S.; Dai, H. Science 2008, 319, 1229-1232
17. Wang, X.; Dai, H. Nature Chem. 2010, 2, 661-665
18. Jia, X.; Hofmann, M.; Meunier, V.; Sumpter, B.; Campos-Delgado, J.; Romo-Herrera, J.; Son, H.; Hsieh, Y.-P.; Reina, A.; Kong, J.; Terrones, M.; Dresselhaus, M. Science 2009, 323, 1701
19. Kosynkin, D. V.; Higginbotham, A. L.; Sinitskii, A.; Lomeda, J. R.; Dimiev, A.; Price, B. K.; Tour, J. M. Nature (London) 2009, 458, 872
20. Jiao, L.; Zhang, L.; Wang, X.; Diankov, G.; Dai, H. Nature (London) 2009, 458, 877
21. Cano-Márquez, A. G.; Rodríguez-Macías, F. J.; Campos-Delgado, J.; Espinosa-González, C. G.; Tristán- López, F.; Ramírez-González, D.; Cullen, D. A.; Smith, D. J.; Terrones, M.; Vega-Cantú, Y. I. Nano Lett. 2009, 9, 1527
22. Yang, X.; Dou, X.; Rouhanipour, A.; Zhi, L.; Rader, H. J.; Muellen, K. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4216
23. Cai, J.; Ruffieux, P.; Jaafar, R.; Bieri, M.; Braun, T.; Blankenburg, S.; Muoth, Matthiasand Seitsonen, A. P.; Saleh, M.; Feng, X.; Muellen, K.; Fasel, R. Nature (London) 2010, 466, 470-473
24. Wang, X.; Ouyang, Y.; Li, X.; Wang, H.; Guo, J.; Dai, H. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 206803
25. Xia, F.; Mueller, T.; Lin, Y.; Valdes-Garcia, A.; Avouris, P. Nature Nanotechnol. 2009, 4, 839-843
26. Ponomarenko, L.; Schedin, F.; Katsnelson, M.; Yang, R.; Hill, E.; Novoselov, K.; Geim, A. Science 2008, 320, 356
27. Loh, K.; Bao, Q.; Ang, P.; Yang, J. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2277-2289
28. Farmer, D. B.; Golizadeh-Mojarad, R.; Perebeinos, V.; Lin, Y.-M.; Tulevski, G. S.; Tsang, J. C.; Avouris, P. Nano Lett. 2009, 9, 388-392
29. Farmer, D. B.; Lin, Y.-M.; Afzali-Ardakani, A.; Avouris, P. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 213106
30. Lohmann, T.; von Klitzing, K.; Smet, J. Nano Lett. 2009, 9, 1973-1979
31. Lopez-Bezanilla, A.; Triozon, F.; Roche, S. Nano Lett. 2009, 9, 2537
32. Bekyarova, E.; Itkis, M.; Ramesh, P.; Berger, C.; Sprinkle, M.; de Heer, W.; Haddon, R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1336-1337
33. Sinitskii, A.; Dimiev, A.; Corley, D.; Fursina, A.; Kosynkin, D.; Tour, J. ACS Nano 2010, 4, 1949-1954
34. Chen, W.; Chen, S.; Qi, D. C.; Gao, X. Y.; Wee, A. T. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10418-10422
35. Lu, Y. H.; Chen, W.; Feng, Y. P.; He, P. M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2-5
36. Zhang, Y.-H.; Zhou, K.-G.; Xie, K.-F.; Zeng, J.; Zhang, H.-L.; Peng, Y. Nanotechnol. 2010, 21, 065201
37. Sun, J. T.; Lu, Y. H.; Chen, W.; Feng, Y. P.; Wee, A. T. S. Phys. Rev. B 2010, 81, 155403
38. Qian, H.; Negri, F.; Wang, C.; Wang, Z. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17970
39. Wang, X.; Li, X.; Zhang, L.; Yoon, Y.; Weber, P. K.; Wang, H.; Guo, J.; Dai, H. Science 2009, 324, 768-771
40. Sevinçli, H.; Topsakal, M.; Ciraci, S. Phys. Rev. B 2008, 78, 245402
41. Dewar, M. J. S.; Zoebish, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. J. P. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3902-3909
42. We used AM1 as implemented in the VAMP package, included in Accelrys Materials Studio software, version 5.0. See also: http://accelrys.com/products/ materials-studio.
43. Roothaan, C. C. J. Rev. Mod. Phys. 1951, 23, 69
44. Caldas, M. J.; Pettenati, E.; Goldoni, G.; Molinari, E. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 2505-2507
45. Dávila, L. Y. A.; Caldas, M. J. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1135
46. Lair, S.; Herndon, W.; Murr, L. Carbon 2008, 46, 2083-2095
47. Tachikawa, H. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 10193-10199
48. Hantal, G.; Picaud, S.; Collignon, B.; Hoang, P. N. M.; Rayez, M. T.; Rayez, J. C. Mol. Simul. 2009, 35, 1130
49. Abe, S.; Nagoya, Y.; Watari, F.; Tachikawa, H. Jpn. J. Appl. Phys. 2010, 49, 01AH07
50. Wetmore, S. D.; Boyd, R. J.; Eriksson, L. A. Chem. Phys. Lett. 2000, 322, 129-135
51. Venkataraman, L.; Park, Y.; Whalley, A.; Nuckolls, C.; Hybertsen, M.; Steigerwald, M. Nano Lett. 2007, 7, 502-506
52. To keep an appropriate length/width ratio for all structures, we considered a class of flakes having the same length of the nanojunction (part c of Figure 1).
53. Nakada, K.; Fujita, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B 1996, 54, 17954-17961
54. Barone, V.; Hod, O.; Scuseria, G. E. Nano Lett. 2006, 6, 2748-2754
55. Cocchi, C.; Prezzi, D.; Ruini, A.; Caldas, M. J; Molinari, E. In preparation, 2010.