Graphite, graphene on SiC, and graphene nanoribbons: Calculated images with a numerical FM-AFM

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 3, Issue 1, 2012, Pages 301-311

  Castanié, Fabien ^a,b   Nony, Laurent ^c,d   Gauthier, Sébastien ^a   Bouju, Xavier ^a  

^a CEMES CNRS   (France)

^b UNIVERSITÉ PAUL SABATIER   (France)

^c AIX MARSEILLE UNIVERSITÉ   (France)

^d CNRS   (France)

Author keywords

Calculations; FM AFM; Graphene; Graphite; Image; Nanoribbon

Indexed keywords

AFM; ATOMIC SCALE; DIFFERENT MODES; EQUILIBRIUM POSITIONS; FM-AFM; GRAPHENE NANO-RIBBON; GRAPHENE NANORIBBONS; GRAPHENE SHEETS; GRAPHITE SURFACES; GRAPHITIC STRUCTURES; IMAGE; IMAGING PROCESS; NANORIBBONS; PLANAR SUBSTRATE; SILICON CARBIDE SUBSTRATES; STATIC STRUCTURES;

ATOMS; CALCULATIONS; CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE; FREQUENCY MODULATION; GRAPHITE; MOLECULAR DYNAMICS; NANOSTRUCTURES; SILICON CARBIDE;

GRAPHENE;

EID: 84861356863     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.3.34     Document Type: Article

References (126)

1. Giessibl, F. J. Rev. Mod. Phys. 2003, 75, 949.
2. Barth, C.; Foster, A. S.; Henry, C. R.; Shluger, A. L. Adv. Mater. 2011, 23, 477.
3. Gross, L. Nat. Chem. 2011, 3, 273.
4. Lauritsen, J. V.; Reichling, M. J. Phys.: Condens. Matter 2010, 22, 263001.
5. Giessibl, F. J. Science 1995, 267, 68.
6. Giessibl, F. J.; Hembacher, S.; Bielefeldt, H.; Mannhart, J. Science 2000, 289, 422.
7. Giessibl, F. J. Mater. Today 2005, 8, 32.
8. Giessibl, F. J.; Herz, M.; Mannhart, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 12006.
9. Sugimoto, Y.; Pou, P.; Abe, M.; Jelinek, P.; Pérez, R.; Morita, S.; Custance, Ó. Nature 2007, 446, 64.
10. Morita, K.; Sugimoto, Y.; Sasagawa, Y.; Abe, M.; Morita, S. Nanotechnology 2010, 21, 305704.
11. Sugimoto, Y.; Nakajima, Y.; Sawada, D.; Morita, K.-i.; Abe, M.; Morita, S. Phys. Rev. B 2010, 81, 245322.
12. Sugimoto, Y.; Yi, I.; Morita, K.-i.; Abe, M.; Morita, S. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 263114.
13. Kolodziej, J. J.; Such, B.; Szymonski, M.; Krok, F. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 226101.
14. Kolodziej, J. J.; Such, B.; Szymonski, M. Phys. Rev. B 2005, 71, 165419.
15. Eguchi, T.; Fujikawa, Y.; Akiyama, K.; An, T.; Ono, M.; Hashimoto, T.; Morikawa, Y.; Terakura, K.; Sakurai, T.; Lagally, M. G.; Hasegawa, Y. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 266102.
16. Hamm, G.; Barth, C.; Becker, C.; Wandelt, K.; Henry, C. R. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 126106.
17. Heyde, M.; Kulawik, M.; Rust, H.-P.; Freund, H.-J. Phys. Rev. B 2006, 73, 125320.
18. Barth, C.; Henry, C. R. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 196102.
19. Heyde, M.; Simon, G. H.; Rust, H.-P.; Freund, H.-J. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 263107.
20. Bieletzki, M.; Hynninen, T.; Soini, T. M.; Pivetta, M.; Henry, C. R.; Foster, A. S.; Esch, F.; Barth, C.; Heiz, U. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 3203.
21. Hoffmann, R.; Kantorovich, L. N.; Baratoff, A.; Hug, H. J.; Güntherodt, H.-J. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 146103.
22. Barth, C.; Henry, C. R. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 096101.
23. Hoffmann, R.; Weiner, D.; Schirmeisen, A.; Foster, A. S. Phys. Rev. B 2009, 80, 115426.
24. Langewisch, G.; Fuchs, H.; Schirmeisen, A. Nanotechnology 2010, 21, 345703.
25. Kawai, S.; Canova, F. F.; Glatzel, T.; Foster, A. S.; Meyer, E. Phys. Rev. B 2011, 84, 115415.
26. Schütte, J.; Rahe, P.; Tröger, L.; Rode, S.; Bechstein, R.; Reichling, M.; Kühnle, A. Langmuir 2010, 26, 8295.
27. Lauritsen, J. V.; Foster, A. S.; Olesen, G. H.; Christensen, M. C.; Kühnle, A.; Helveg, S.; Rostrup-Nielsen, J. R.; Clausen, B. S.; Reichling, M.; Besenbacher, F. Nanotechnology 2006, 17, 3436.
28. Rahe, P.; Bechstein, R.; Schütte, J.; Ostendorf, F.; Kühnle, A. Phys. Rev. B 2008, 77, 195410.
29. Yurtsever, A.; Sugimoto, Y.; Abe, M.; Morita, S. Nanotechnology 2010, 21, 165702.
30. Hoffmann, R.; Lantz, M. A.; Hug, H. J.; van Schendel, P. J. A.; Kappenberger, P.; Martin, S.; Baratoff, A.; Güntherodt, H.-J. Phys. Rev. B 2003, 67, 085402.
31. Hoffmann, R.; Lantz, M. A.; Hug, H. J.; van Schendel, P. J. A.; Kappenberger, P.; Martin, S.; Baratoff, A.; Güntherodt, H.-J. Appl. Surf. Sci. 2002, 188, 238.
32. Venegas de la Cerda, M. A.; Abad, J.; Madgavkar, A.; Martrou, D.; Gauthier, S. Nanotechnology 2008, 19, 045503.
33. Kawai, S.; Glatzel, T.; Koch, S.; Such, B.; Baratoff, A.; Meyer, E. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 220801.
34. Ruschmeier, K.; Schirmeisen, A.; Hoffmann, R. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 156102.
35. Such, B.; Glatzel, T.; Kawai, S.; Koch, S.; Meyer, E. J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.-Process., Meas., Phenom. 2010, 28, C4B1.
36. Hoffmann, R.; Barth, C.; Foster, A. S.; Shluger, A. L.; Hug, H. J.; Güntherodt, H.-J.; Nieminen, R. M.; Reichling, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17863.
37. Allers, W.; Schwarz, A.; Schwarz, U. D.; Wiesendanger, R. Appl. Surf. Sci. 1999, 140, 247.
38. Hölscher, H.; Allers, W.; Schwarz, A.; Schwarz, U. D.; Wiesendanger, R. Phys. Rev. B 2000, 62, 6967.
39. Hölscher, H.; Schwarz, A.; Allers, W.; Schwarz, U. D.; Wiesendanger, R. Phys. Rev. B 2000, 61, 12678.
40. Hembacher, S.; Giessibl, F. J.; Mannhart, J.; Quate, C. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 12539.
41. Hembacher, S.; Giessibl, F. J.; Mannhart, J.; Quate, C. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 056101.
42. Albers, B. J.; Schwendemann, T. C.; Baykara, M. Z.; Pilet, N.; Liebmann, M.; Altman, E. I.; Schwarz, U. D. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 307.
43. Kawai, S.; Kawakatsu, H. Phys. Rev. B 2009, 79, 115440.
44. Ondráček, M.; Pou, P.; Rozsíval, V.; González, C.; Jelínek, P.; Pérez, R. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 176101.
45. Loppacher, C.; Guggisberg, M.; Pfeiffer, O.; Meyer, E.; Bammerlin, M.; Lüthi, R.; Schlittler, R.; Gimzewski, J. K.; Tang, H.; Joachim, C. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 066107.
46. Nony, L.; Gnecco, E.; Baratoff, A.; Alkauskas, A.; Bennewitz, R.; Pfeiffer, O.; Maier, S.; Wetzel, A.; Meyer, E.; Gerber, C. Nano Lett. 2004, 4, 2185.
47. Yoda, T.; Ichii, T.; Fukuma, T.; Kobayashi, K.; Yamada, H.; Matsushige, K. Jpn. J. Appl. Phys. 2004, 43, 4691.
48. Ashino, M.; Schwarz, A.; Behnke, T.; Wiesendanger, R. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 136101.
49. Burke, S. A.; Mativetsky, J. M.; Hoffmann, R.; Grütter, P. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 096102.
50. Fendrich, M.; Kunstmann, T.; Paulkowski, D.; Möller, R. Nanotechnology 2007, 18, 084004.
51. Ashino, M.; Obergfell, D.; Haluška, M.; Yang, S.; Khlobystov, A. N.; Roth, S.; Wiesendanger, R. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 337.
52. Gross, L.; Mohn, F.; Moll, N.; Liljeroth, P.; Meyer, G. Science 2009, 325, 1110.
53. Gross, L.; Mohn, F.; Moll, N.; Meyer, G.; Ebel, R.; Abdel-Mageed, W. M.; Jaspars, M. Nat. Chem. 2010, 2, 821.
54. Schütte, J.; Bechstein, R.; Rahe, P.; Langhals, H.; Rohlfing, M.; Kühnle, A. Nanotechnology 2011, 22, 245701.
55. Pawlak, R.; Kawai, S.; Fremy, S.; Glatzel, T.; Meyer, E. ACS Nano 2011, 5, 6349.
56. Mohn, F.; Gross, L.; Meyer, G. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 053106.
57. Kawai, S.; Pawlak, R.; Glatzel, T.; Meyer, E. Phys. Rev. B 2011, 84, 085429.
58. Hinaut, A.; Lekhal, K.; Aivazian, G.; Bataillé, S.; Gourdon, A.; Martrou, D.; Gauthier, S. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 13338.
59. Chiutu, C.; Stannard, A.; Sweetman, A. M.; Moriarty, P. Chem. Commun. 2011, 47, 10575.
60. Guillermet, O.; Gauthier, S.; Joachim, C.; de Mendoza, P.; Lauterbach, T.; Echavarren, A. Chem. Phys. Lett. 2011, 511, 482.
61. Giessibl, F. J. Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 1470.
62. Giessibl, F. J.; Pielmeier, F.; Eguchi, T.; An, T.; Hasegawa, Y. Phys. Rev. B 2011, 84, 125409.
63. Couturier, G.; Boisgard, R.; Nony, L.; Aimé, J. P. Rev. Sci. Instrum. 2003, 74, 2726.
64. Couturier, G.; Aimé, J. P.; Salardenne, J.; Boisgard, R. Eur. Phys. J.: Appl. Phys. 2001, 15, 141.
65. Polesel-Maris, J.; Gauthier, S. J. Appl. Phys. 2005, 97, 044902.
66. Trevethan, T.; Kantorovich, L.; Polesel-Maris, J.; Gauthier, S. Nanotechnology 2007, 18, 084017.
67. Nony, L.; Baratoff, A.; Schär, D.; Pfeiffer, O.; Wetzel, A.; Meyer, E. Phys. Rev. B 2006, 74, 235439.
68. Castanié, F.; Nony, L.; Gauthier, S.; Bouju, X. 2012. (to be submitted for publication).
69. Geim, A. K. Rev. Mod. Phys. 2011, 83, 851.
70. Novoselov, K. S. Rev. Mod. Phys. 2011, 83, 837.
71. Avouris, P. Nano Lett. 2010, 10, 4285.
72. Rümmeli, M. H.; Rocha, C. G.; Ortmann, F.; Ibrahim, I.; Sevincli, H.; Börrnert, F.; Kunstmann, J.; Bachmatiuk, A.; Pötschke, M.; Shiraishi, M.; Meyyappan, M.; Büchner, B.; Roche, S.; Cuniberti, G. Adv. Mater. 2011, 23, 4471.
73. Varchon, F.; Mallet, P.; Magaud, L.; Veuillen, J.-Y. Phys. Rev. B 2008, 77, 165415.
74. Varchon, F.; Mallet, P.; Veuillen, J.-Y.; Magaud, L. Phys. Rev. B 2008, 77, 235412.
75. Li, G.; Luican, A.; Andrei, E. Y. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 176804.
76. Allen, M. J.; Tung, V. C.; Kaner, R. B. Chem. Rev. 2011, 110, 132.
77. Sakai, K.-i.; Takai, K.; Fukui, K.-i.; Nakanishi, T.; Enoki, T. Phys. Rev. B 2010, 81, 235417.
78. Phark, S.-h.; Borme, J.; Vanegas, A. L.; Corbetta, M.; Sander, D.; Kirschner, J. ACS Nano 2011, 5, 8162.
79. Yang, H.; Mayne, A. J.; Boucherit, M.; Comtet, G.; Dujardin, G.; Kuk, Y. Nano Lett. 2010, 10, 943.
80. Tapasztó, L.; Dobrik, G.; Lambin, P.; Biró, L. P. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 397.
81. Cai, J.; Ruffieux, P.; Jaafar, R.; Bieri, M.; Braun, T.; Blankenburg, S.; Muoth, M.; Seitsonen, A. P.; Saleh, M.; Feng, X.; Mullen, K.; Fasel, R. Nature 2010, 466, 470.
82. Park, C.; Yang, H.; Mayne, A. J.; Dujardin, G.; Seo, S.; Kuk, Y.; Ihm, J.; Kim, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 18622.
83. Sun, Z.; Pint, C. L.; Marcano, D. C.; Zhang, C.; Yao, J.; Ruan, G.; Yan, Z.; Zhu, Y.; Hauge, R. H.; Tour, J. M. Nat. Commun. 2011, 2, 559.
84. Morita, S.; Giessibl, F. J.; Wiesendanger, R., Eds. Noncontact Atomic Force Microscopy; NanoScience and Technology, Vol. 2; Springer: Berlin, Heidelberg, 2009.
85. Todorov, I. T.; Smith, W.; Trachenko, K.; Dove, M. T. J. Mater. Chem. 2006, 16, 1911.
86. Bocquet, F.; Nony, L.; Loppacher, C.; Glatzel, T. Phys. Rev. B 2008, 78, 035410.
87. Nony, L.; Foster, A. S.; Bocquet, F.; Loppacher, C. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 036802.
88. Sadewasser, S.; Glatzel, T., Eds. Kelvin Probe Force Microscopy -Measuring, Compensating Electrostatic Forces; Springer Series in Surface Sciences, Vol. 48; Springer: Berlin, Heidelberg, 2012.
89. Tersoff, J. Phys. Rev. B 1989, 39, 5566.
90. van Duin, A. C. T.; Dasgupta, S.; Lorant, F.; Goddart, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 9396.
91. Bosson, M.; Grudinin, S.; Bouju, X.; Redon, S. J. Comput. Phys. 2012, 231, 2581.
92. Lewis, J. P.; Jelínek, P.; Ortega, J.; Demkov, A. A.; Trabada, D. G.; Haycock, B.; Wang, H.; Adams, G.; Tomfohr, J. K.; Abad, E.; Wang, H.; Drabold, D. A. Phys. Status Solidi B 2011, 248, 1989.
93. Sadewasser, S.; Jelinek, P.; Fand, C.-K.; Custance, O.; Yamada, Y.; Sugimoto, Y.; Abe, M.; Morita, S. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 266103.
94. Tsukada, M.; Masago, A.; Shimizu, M. J. Phys.: Condens. Matter 2012, 24, 084002.
95. Dappe, Y. J.; Basanta, M. A.; Flores, F.; Ortega, J. Phys. Rev. B 2006, 74, 205434.
96. Dappe, Y. J.; Scipioni, R. Phys. Rev. B 2011, 84, 193409.
97. Seydou, M.; Dappe, Y. J.; Marsaudon, S.; Aimé, J.-P.; Bouju, X.; Bonnot, A.-M. Phys. Rev. B 2011, 83, 045410.
98. Argento, C.; French, R. H. J. Appl. Phys. 1996, 80, 6081.
99. Tang, H.; Bouju, X.; Joachim, C.; Girard, C.; Devillers, J. J. Chem. Phys. 1998, 108, 359.
100. Allinger, N. L.; Chen, K.; Lii, J.-H. J. Comput. Chem. 1996, 17, 642.
101. Allinger, N. L. J. Comput.-Aided Mol. Des. 2011, 25, 295.
102. de Brito Mota, F.; Justo, J. F.; Fazzio, A. J. Appl. Phys. 1999, 86, 1843.
103. Lindsay, L.; Broido, D. A. Phys. Rev. B 2010, 81, 205441.
104. Kawai, S.; Glatzel, T.; Koch, S.; Such, B.; Baratoff, A.; Meyer, E. Phys. Rev. B 2010, 81, 085420.
105. Wright, C. A.; Solares, S. D. Nano Lett. 2011, 11, 5026.
106. Sun, Z.; Hämäläinen, S. K.; Sainio, J.; Lahtinen, J.; Vanmaekelbergh, D.; Liljeroth, P. Phys. Rev. B 2011, 83, 081415.
107. Campbellová, A.; Ondráček, M.; Pou, P.; Pérez, R.; Klapetek, P.; Jelínek, P. Nanotechnology 2011, 22, 295710.
108. Canova, F. F.; Foster, A. S. Nanotechnology 2011, 22, 045702.
109. Kolmogorov, A. N.; Crespi, V. H. Phys. Rev. B 2005, 71, 235415.
110. Lampin, E.; Priester, C.; Krzeminski, C.; Magaud, L. J. Appl. Phys. 2010, 107, 103514.
111. Filleter, T.; Bennewitz, R. Phys. Rev. B 2010, 81, 155412.
112. Girit, C. O.; Meyer, J. C.; Erni, R.; Rossell, M. D.; Kisielowski, C.; Yang, L.; Park, C.-H.; Crommie, M. F.; Cohen, M. L.; Louie, S. G.; Zettl, A. Science 2009, 323, 1705.
113. Koskinen, P.; Malola, S.; Häkkinen, H. Phys. Rev. B 2009, 80, 073401.
114. Coraux, J.; N'Diaye, A. T.; Engler, M.; Busse, C.; Wall, D.; Buckanie, N.; Meyer zu Heringdorf, F. J.; Van Gastel, R.; Poelsema, B.; Michely, T. New J. Phys. 2009, 11, 023006.
115. Hämäläinen, S. K.; Sun, Z.; Boneschanscher, M. P.; Uppstu, A.; Ijäs, M.; Harju, A.; Vanmaekelbergh, D.; Liljeroth, P. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 236803.
116. Koskinen, P.; Malola, S.; Häkkinen, H. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 115502.
117. Kroes, J. M. H.; Akhukov, M. A.; Los, J. H.; Pineau, N.; Fasolino, A. Phys. Rev. B 2011, 83, 165411.
118. Rodrigues, J. N. B.; Gonçalves, P. A. D.; Rodrigues, N. F. G.; Ribeiro, R. M.; Lopes dos Santos, J. M. B.; Peres, N. M. R. Phys. Rev. B 2011, 84, 155435.
119. Guo, Y.; Guo, W. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 20546.
120. Touhari, F.; Bouju, X.; Girard, C.; Devel, M.; Cohen-Solal, G. Appl. Surf. Sci. 1998, 125, 351.
121. Bouju, X.; Girard, C.; Labani, B. Ultramicroscopy 1992, 42-44, 430.
122. Girard, C.; Bouju, X.; Joachim, C. Chem. Phys. 1992, 168, 203.
123. Girard, C.; Bouju, X.; Martin, O. J. F.; Dereux, A.; Chavy, C.; Tang, H.; Joachim, C. Phys. Rev. B 1993, 48, 15417.
124. Kantorovich, L. N. J. Phys.: Condens. Matter 2001, 13, 945.
125. Trevethan, T.; Kantorovich, L. Nanotechnology 2004, 15, S44.
126. Polesel-Maris, J.; Venegas de la Cerda, M. A.; Martrou, D.; Gauthier, S. Phys. Rev. B 2009, 79, 235401.