The excess electron in a boron nitride nanotube: Pyramidal NBO charge distribution and remarkable first hyperpolarizability

Chemistry - A European Journal

Volumn 18, Issue 36, 2012, Pages 11350-11355

  Zhong, Rong Lin ^a   Xu, Hong Liang ^a   Sun, Shi Ling ^a   Qiu, Yong Qing ^a   Su, Zhong Min ^a  

^a NORTHEAST NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

boron; density functional calculations; electronic structure; lithium; nanotubes; nonlinear optics

Indexed keywords

B ATOMS; BORON-NITRIDE NANOTUBES; ELECTRO-OPTIC APPLICATIONS; EXCESS ELECTRONS; FIRST HYPERPOLARIZABILITIES; KEY FACTORS; LI ATOMS; TRANSITION ENERGY; VALENCE ELECTRON;

ATOMS; BORON; CHARGE DISTRIBUTION; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRONIC STRUCTURE; ELECTRONS; NANOTUBES; NONLINEAR OPTICS;

LITHIUM;

EID: 84865471835     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201201570     Document Type: Article

References (78)

1. W. Q. Han, P. Kohler-Redlich, F. Ernst, M. Rühle, Chem. Mater. 1999, 11, 3620-3623
2. R. Ma, Y. Bando, T. Sato, Adv. Mater. 2002, 14, 366-368
3. C. Tang, Y. Bando, T. Sato, K. Kurashima, J. Mater. Chem. 2002, 12, 1910-1913
4. D. Golberg, Y. Bando, K. Fushimi, M. Mitome, L. Bourgeois, C.-C. Tang, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8726-8729
5. S. Hao, G. Zhou, W. Duan, J. Wu, B.-L. Gu, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8453-8458
6. D. Golberg, Y. Bando, C. C. Tang, C. Y. Zhi, Adv. Mater. 2007, 19, 2413-2432
7. L. Wang, J. Lu, L. Lai, W. Song, M. Ni, Z. Gao, W. N. Mei, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3285-3289
8. R. Orlando, R. Bast, K. Ruud, U. Ekström, M. Ferrabone, B. Kirtman, R. Dovesi, J. Phys. Chem. A 2011, 115, 12631-12637
9. S. Mukhopadhyay, R. H. Scheicher, R. Pandey, S. P. Karna, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2442-2447
10. L. Calucci, G. Ciofani, D. De Marchi, C. Forte, A. Menciassi, L. Menichetti, V. Positano, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2561-2565
11. Z. Zhang, W. Guo, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2168-2173.
12. N. G. Chopra, R. J. Luyken, K. Cherrey, V. H. Crespi, M. L. Cohen, S. G. Louie, A. Zettl, Science 1995, 269, 966-967.
13. W.-Q. Han, C. W. Chang, A. Zettl, Nano Lett. 2004, 4, 1355-1357.
14. Y. Zhao, X. Wu, J. Yang, X. C. Zeng, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 11766-11772.
15. C. Y. Zhi, Y. Bando, C. C. Tang, Q. Huang, D. Golberg, J. Mater. Chem. 2008, 18, 3900-3908.
16. R.-L. Zhong, H.-L. Xu, S. Muhammad, J. Zhan, Z.-M. Su, J. Mater. Chem. 2012, 22, 2196-2202.
17. P. P. Edwards, Science 2011, 333, 49-50
18. S. W. Kim, T. Shimoyama, H. Hosono, Science 2011, 333, 71-74
19. C. L. Guillaume, E. Gregoryanz, O. Degtyareva, M. I. McMahon, M. Hanfland, S. Evans, M. Guthrie, S. V. Sinogeikin, H. K. Mao, Nat. Phys. 2011, 7, 211-214.
20. J. L. Dye, Science 2003, 301, 607-608
21. W. Chen, Z.-R. Li, D. Wu, F.-L. Gu, X.-Y. Hao, B.-Q. Wang, R.-J. Li, C.-C. Sun, J. Chem. Phys. 2004, 121, 10489-10494
22. N. I. Hammer, J.-W. Shin, J. M. Headrick, E. G. Diken, J. R. Roscioli, G. H. Weddle, M. A. Johnson, Science 2004, 306, 675-679
23. Y. Li, Z.-R. Li, D. Wu, R.-Y. Li, X.-Y. Hao, C.-C. Sun, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3145-3148
24. W. Chen, Z.-R. Li, D. Wu, R.-Y. Li, C.-C. Sun, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 601-608
25. Y.-F. Wang, Z.-R. Li, D. Wu, Y. Li, C.-C. Sun, F. L. Gu, J. Phys. Chem. A 2010, 114, 11782-11787
26. L. D. Jacobson, J. M. Herbert, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19889-19899
27. Y.-F. Wang, W. Chen, G.-T. Yu, Z.-R. Li, D. Wu, C.-C. Sun, J. Comput. Chem. 2011, 32, 2012-2021
28. I. A. Shkrob, T. W. Marin, J. Phys. Chem. A 2012, 116, 1746-1757.
29. E. Zurek, P. P. Edwards, R. Hoffmann, Angew. Chem. 2009, 121, 8344-8381
30. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8198-8232.
31. Z.-J. Li, Z.-R. Li, F.-F. Wang, C. Luo, F. Ma, D. Wu, Q. Wang, X.-R. Huang, J. Phys. Chem. A 2009, 113, 2961-2966.
32. H.-L. Xu, Z.-R. Li, D. Wu, F. Ma, Z.-J. Li, F. L. Gu, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 4984-4986
33. H.-L. Xu, R.-L. Zhong, S.-L. Sun, Z.-M. Su, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 16340-16346.
34. H.-L. Xu, Z.-R. Li, D. Wu, B.-Q. Wang, Y. Li, F. L. Gu, Y. Aoki, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2967-2970.
35. S. Matsuishi, Y. Toda, M. Miyakawa, K. Hayashi, T. Kamiya, M. Hirano, I. Tanaka, H. Hosono, Science 2003, 301, 626-629.
36. S. Muhammad, H. Xu, Y. Liao, Y. Kann, Z. Su, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11833-11840
37. S. Muhammad, H. Xu, Z. Su, J. Phys. Chem. A 2011, 115, 923-931.
38. Y. Morita, S. Suzuki, K. Sato, T. Takui, Nat. Chem. 2011, 3, 197-204
39. H.-L. Xu, Z.-R. Li, Z.-M. Su, S. Muhammad, F. L. Gu, K. Harigaya, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15380-15383
40. H.-L. Xu, F.-F. Wang, Z.-R. Li, B.-Q. Wang, D. Wu, W. Chen, G.-T. Yu, F. L. Gu, Y. Aoki, J. Comput. Chem. 2009, 30, 1128-1134
41. R.-L. Zhong, J. Zhang, S. Muhammad, Y.-Y. Hu, H.-L. Xu, Z.-M. Su, Chem. Eur. J. 2011, 17, 11773-11779.
42. Z. Zhang, W. Guo, Y. Dai, J. Appl. Phys. 2009, 105, 084312-084319.
43. C. Johnson, R. Zoellner, J. Mol. Struct. Theochem. 2009, 893, 9-16
44. C. H. Sun, J. J. Finnerty, G. Q. Lu, H. M. Cheng, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12406-12409.
45. Y. Zhao, N. E. Schultz, D. G. Truhlar, J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 364-382
46. G. Sini, J. S. Sears, J.-L. Brédas, J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 602-609
47. Y. Zhao, D. Truhlar, Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215-241
48. Y. Zhao, D. G. Truhlar, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157-167.
49. B. Champagne, E. A. Perpète, D. Jacquemin, S. J. A. van Gisbergen, E.-J. Baerends, C. Soubra-Ghaoui, K. A. Robins, B. Kirtman, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4755-4763.
50. W. Chen, Z.-R. Li, D. Wu, Y. Li, C.-C. Sun, F. L. Gu, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10977-10981.
51. F. Ma, Z.-R. Li, Z.-J. Zhou, D. Wu, Y. Li, Y.-F. Wang, Z.-S. Li, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11242-11247.
52. Gaussian 09, Revision A.02, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez and J. A. Pople, Gaussian, Inc, Wallingford, CT, 2009.
53. T. Lu, F. Chen, J. Comput. Chem. 2012, 33, 580-592.
54. J. L. Dye, Inorg. Chem. 1997, 36, 3816-3826
55. R. H. Huang, M. J. Wagner, D. J. Gilbert, K. A. Reidy-Cedergren, D. L. Ward, M. K. Faber, J. L. Dye, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3765-3772
56. A. S. Ichimura, J. L. Dye, M. A. Camblor, L. A. Villaescusa, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1170-1171
57. Q. Xie, R. H. Huang, A. S. Ichimura, R. C. Phillips, W. P. Pratt, J. L. Dye, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6971-6978.
58. G. E. Gibson, W. L. Argo, J. Am. Chem. Soc. 1918, 40, 1327-1361
59. E. Zurek, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4829-4839
60. E. Zurek, X.-D. Wen, R. Hoffmann, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3535-3547
61. J. Urbanek, A. Dahmen, J. Torres-Alacan, P. Königshoven, J. Lindner, P. Vöhringer, J. Phys. Chem. B 2012, 116, 2223-2233
62. H. Zhang, Z.-F. Liu, J. Chem. Phys. 2012, 136, 124314-1243125.
63. W. Chen, Z.-R. Li, D. Wu, Y. Li, C.-C. Sun, F. L. Gu, Y. Aoki, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1072-1073.
64. K. Seo, A. V. Konchenko, J. Lee, G. S. Bang, H. Lee, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2553-2559
65. D.-L. Ma, C.-M. Che, S.-C. Yan, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1835-1846.
66. S. Ito, H. Miura, S. Uchida, M. Takata, K. Sumioka, P. Liska, P. Comte, P. Pechy, M. Gratzel, Chem. Commun. 2008, 5194-5196
67. P. Wang, S. M. Zakeeruddin, J. E. Moser, M. K. Nazeeruddin, T. Sekiguchi, M. Gratzel, Nat. Mater. 2003, 2, 402-407.
68. K. Sénéchal-David, A. Hemeryck, N. Tancrez, L. Toupet, J. A. G. Williams, I. Ledoux, J. Zyss, A. Boucekkine, J.-P. Guégan, H. Le Bozec, O. Maury, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12243-12255
69. T. Akasaka, J. Otsuki, K. Araki, Chem. Eur. J. 2002, 8, 130-136.
70. D. R. Kanis, M. A. Ratner, T. J. Marks, Chem. Rev. 1994, 94, 195-242
71. Y.-Y. Hu, S.-L. Sun, S. Muhammad, H.-L. Xu, Z.-M. Su, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 19792-19798
72. C.-C. Zhang, H.-L. Xu, Y.-Y. Hu, S.-L. Sun, Z.-M. Su, J. Phys. Chem. A 2011, 115, 2035-2040
73. D. F. Eaton, Science 1991, 253, 281-287
74. R.-L. Zhong, H.-L. Xu, Z.-M. Su, Z.-R. Li, S.-L. Sun, Y.-Q. Qiu, ChemPhysChem 2012, 13, 2349-2353.
75. J. L. Oudar, D. S. Chemla, J. Chem. Phys. 1977, 66, 2664-2668.
76. N.-N. Ma, S.-L. Sun, C.-G. Liu, X.-X. Sun, Y.-Q. Qiu, J. Phys. Chem. A 2011, 115, 13564-13572
77. S. I. Gorelsky, a. B. P. Lever, J. Organomet. Chem. 2001, 635, 187-196
78. S. I. Gorelsky, AOMix: Program for Molecular Orbital Analysis, University of Ottawa, 2009 http://www.sg-chem.net/.