Current rectification in nitrogen- and boron-doped nanographenes and cyclophanes

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 34, 2012, Pages 18451-18459

  Staykov, Aleksandar ^a   Li, Xinqian ^a   Tsuji, Yuta ^a   Yoshizawa, Kazunari ^a  

^a KYUSHU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BORON-DOPED; CARBON DEVICES; CONDUCTANCE CHANNELS; CYCLOPHANES; DONOR AND ACCEPTOR; DOPED CARBONS; ELECTRICAL CURRENT; ELECTRON-RICH; EXTERNAL ELECTRIC FIELD; GREENS FUNCTION METHOD; HETEROATOMS; IMPURITIES IN; MOLECULAR ORBITAL GAP; NANOGRAPHENES; NITROGEN IMPURITY; NITROGEN-DOPED; NON EQUILIBRIUM; RECTIFICATION RATIO; RECTIFYING PROPERTIES;

ELECTRIC PROPERTIES; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; HYDROCARBONS; MOLECULAR ORBITALS; NITROGEN; POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS; SEMICONDUCTOR JUNCTIONS; TRANSPORT PROPERTIES;

ELECTRIC RECTIFIERS;

EID: 84865791188     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp303843k     Document Type: Article

References (68)

1. Carroll, R. L.; Gorman, C. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 4378-4400
2. Moth-Poulsen, K.; Patrone, L.; Stuhr-Hansen, N.; Christensen, J. B.; Bourgoin, J.-P.; Bjornholm, T. Nano Lett. 2005, 5, 783-785
3. Kushmerick, J. G.; Holt, D. B.; Pollack, S. K.; Ratner, M.; Yang, J. C.; Schull, T. L.; Naciri, J.; Moore, M. H.; Shashidhar, R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10654-10655
4. Reed, M.; Zhou, C.; Muller, C.; Burgin, T.; Tour, J. Science 1997, 278, 252-254
5. Tsutsui, M.; Taniguchi, M.; Kawai, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10552-10556
6. Irie, M.; Uchida, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1998, 71, 985-996
7. Ikeda, M.; Tanifuji, N.; Yamaguchi, H.; Irie, M.; Matsuda, K. Chem. Commun. 2007, 1355-1357
8. Irie, M. Chem. Rev. 2000, 100, 1685-1716
9. Dulić, D.; van der Molen, S.; Kudernac, T.; Jonkman, H.; de Jong, J.; Bowden, T.; van Esch, J.; Feringa, B. L.; van Wees, B. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 1-4
10. Katsonis, N.; Kudernac, T.; Walko, M.; van der Molen, S.; van Wees, B.; Feringa, B. Adv. Mater. 2006, 18, 1397-1400
11. Browne, W. R.; de Jong, J.; Kudernac, T.; Walko, M.; Lucas, L. N.; Uchida, K.; van Esch, J.; Feringa, B. L. Chem.-Eur. J. 2005, 11, 6414-6429
12. Browne, W. R.; de Jong, J.; Kudernac, T.; Walko, M.; Lucas, L. N.; Uchida, K.; van Esch, J.; Feringa, B. L. Chem.-Eur. J. 2005, 11, 6430-6441
13. Kudernac, T.; van der Molen, S.; van Wees, B.; Feringa, B. L. Chem. Commun. 2006, 3597-3599
14. Taniguchi, M.; Nojima, Y.; Yokota, K.; Terao, J.; Sato, K.; Kambe, N.; Kawai, T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15062-15063
15. Perrier, A.; Maurel, F.; Aubard, J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9688-9698
16. Jacquemin, D.; Michaux, C.; Perpète, E.; Maurel, F.; Perrier, A. Chem. Phys. Lett. 2010, 488, 193-197
17. Staykov, A.; Nozaki, D.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3517-3521
18. Staykov, A.; Areephong, J.; Browne, W. R.; Feringa, B. L.; Yoshizawa, K. ACS Nano 2011, 5, 1165-1178
19. Staykov, A.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3826-3834
20. Chen, J.; Reed, M. A.; Rawlett, A. M.; Tour, J. M. Science 1999, 286, 1550-1552
21. Müllen, K.; Rabe, J. P. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 511-520
22. Wu, J.; Pisula, W.; Müllen, K. Chem. Rev. 2007, 107, 718-747
23. Aviram, A.; Ratner, M. Chem. Phys. Lett. 1974, 29, 277-283
24. Metzger, R. M. Chem. Rev. 2003, 103, 3803-3834
25. Taylor, J.; Brandbyge, M.; Stokbro, K. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 1-4
26. Stokbro, K.; Taylor, J.; Brandbyge, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3674-3675
27. Datta, S. Quantum Transport: Atom to Transistor; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2005.
28. Staykov, A.; Nozaki, D.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11699-11705
29. Liu, H.; Li, P.; Zhao, J.; Yin, X.; Zhang, H. J. Chem. Phys. 2008, 129, 224704-224709
30. Deng, X. Q.; Zhou, J. C.; Zhang, Z. H.; Zhang, H.; Qiu, M.; Tang, G. P. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 163109-163111
31. Zhao, J.; Yu, C.; Wang, N.; Liu, H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4135-4141
32. Stadler, R.; Geskin, V.; Cornil, J. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1119-1130
33. Stadler, R.; Geskin, V.; Cornil, J. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 374105-374114
34. Szaciowski, K. Chem. Rev. 2008, 108, 3481-3548
35. Tsuji, Y.; Staykov, A.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2575-2580
36. Pan, J. B.; Zhang, Z. H.; Deng, X. Q.; Qiu, M.; Guo, C. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 013503
37. Kwong, G.; Zhang, Z.; Pan, J. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 123108
38. Pan, J. B.; Zhang, Z. H.; Deng, X. Q.; Qiu, M.; Guo, C. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 203104
39. Pan, J. B.; Zhang, Z. H.; Ding, K. H.; Deng, X. Q.; Guo, C. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 092102
40. Zhu, Y.; Sun, Z.; Yan, Z.; Jin, Z.; Tour, J. M. ACS Nano 2011, 5, 6472-6479
41. Mencarelli, D.; Pierantoni, L.; Farina, M.; Donato, A. D.; Rozzi, T. ACS Nano 2011, 5, 6109-6118
42. Li, X.; Staykov, A.; Yoshizawa, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2012, 85, 181-188
43. Spartan, Version 10; Wavefunction Inc.: Irving, CA, 2010; www.wavefun.com.
44. Rassolov, V.; Ratner, M.; Pople, J.; Redfern, P. C.; Curtiss, L. J. Comput. Chem. 2001, 22, 976-984
45. ATK, Version 10.8; Quantumwise: Copenhagen, Denmark, 2010; www.quantumwise.com.
46. Møller, C.; Plesset, M. Phys. Rev. 1934, 46, 618-622
47. Weigend, F.; Haser, M.; Patzelt, H.; Ahlrichs, R. Chem. Phys. Lett. 1998, 294, 143-152
48. Tyutyulkov, N.; Staykov, A.; Müllen, K.; Dietz, F. Chem. Phys. Lett. 2003, 373, 314-318
49. Novoselov, K. S.; Geim, K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666-669
50. Hong, A. J.; Song, E. B.; Yu, H. S.; Allen, M. J.; Kim, J.; Fowler, J. D.; Wassei, J. K.; Park, Y.; Wang, Y.; Zou, J. ACS Nano 2011, 5, 7812-7817
51. Tyutyulkov, N.; Ivanov, N.; Müllen, K.; Staykov, A.; Dietz, F. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 4275-4282
52. Tyutyulkov, N.; Madjarova, G.; Dietz, F.; Müllen, K. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10183-10189
53. Dietz, F.; Tyutyulkov, N.; Madjarova, G.; Müllen, K. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1746-1761
54. Tyutyulkov, N.; Müllen, K.; Baumgarten, M.; Ivanova, A.; Tadjer, A. Synth. Met. 2003, 139, 99-107
55. Staykov, A.; Gehrgel, L.; Dietz, F.; Tyutyulkov, N. Z. Naturforsch. B 2003, 58, 965-970
56. Banhart, F.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2011, 5, 26-41
57. Zheng, B.; Hermet, P.; Henrard, L. ACS Nano 2010, 4, 4165-4173
58. Dutta, S.; Pati, S. K. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 1333-1335
59. Panchakarla, L. S.; Subrahmanyam, K. S.; Saha, S. K.; Govindaraj, A.; Krishnamurthy, H. R.; Waghmare, U. V.; Rao, C. N. R. Adv. Mater. 2009, 21, 4726-4730
60. Yu, S. S.; Zheng, W. T.; Jiang, Q. IEEE Trans. Nanotech. 2010, 9, 78-81
61. Tada, T.; Yoshizawa, K. ChemPhysChem 2002, 3, 1035-1307
62. Tada, T.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8789-8793
63. Yoshizawa, K.; Tada, T.; Staykov, A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9406-9413
64. Tsuji, Y.; Staykov, A.; Yoshizawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5955-5965
65. Taniguchi, M.; Tsutsui, M.; Mogi, R.; Sugawara, T.; Tsuji, Y.; Yoshizawa, K.; Kawai, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11426-11429
66. Gleiter, R. Modern Cyclophane Chemistry; Wiley-VCH Verlag GmbH: New York, 2005.
67. Mulliken, R. S.; Rieke, C. A.; Orloff, D.; Orloff, H. J. Chem. Phys. 1949, 17, 1248-1268
68. Cram, D. J.; Cram, J. M. Acc. Chem. Res. 1971, 4, 204-213