Carbon coating precedes SWCNT nucleation on silicon nanoparticles: Insights from QM/MD simulations

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 117, Issue 8, 2013, Pages 4238-4244

  Chandrakumar, K R S ^a,d   Page, Alister J ^a,e   Irle, Stephan ^b   Morokuma, Keiji ^a,c  

^a KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^b NAGOYA UNIVERSITY   (Japan)

^c EMORY UNIVERSITY   (United States)

^d BHABHA ATOMIC RESEARCH CENTRE   (India)

^e UNIVERSITY OF NEWCASTLE   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBIDES; CRYSTALLIZATION; MOLECULAR DYNAMICS; NANOCATALYSTS; NANOPARTICLES; NUCLEATION; PRECIPITATION (CHEMICAL); QUANTUM CHEMISTRY; SILICA; SILICON OXIDES; SIO2 NANOPARTICLES; TRANSITION METALS;

CATALYST NANO PARTICLES; CATALYST SURFACES; INTERMEDIATE STAGE; NUCLEATION MECHANISM; QUANTUM CHEMICAL MOLECULAR DYNAMICS; SILICON NANOPARTICLES; SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBE (SWCNTS); VAPOR-LIQUID-SOLID MECHANISM;

SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN);

EID: 84874629911     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp3098999     Document Type: Article

References (56)

1. Saito, R.; Dresselhaus, M. S.; Dresselhaus, G. Physical Properties of Carbon Nanotubes; Imperial College Press: London, U.K., 1998.
2. Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A.; De Heer, W. A. Science 2002, 297, 787
3. Dresselhaus, M. S.; Dresselhaus, G.; Avouris, P. Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications; Springer: New York, 2001.
4. Hersam, M. C. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 387
5. Bachilo, S. M.; Balzano, L.; Herrera, J. E.; Pompeo, F.; Resasco, D. E.; Weisman, R. B. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11186
6. Zhu, H.; Suenaga, K.; Wei, J.; Wang, K.; Wu, D. J. Cryst. Growth 2008, 310, 5473
7. Ghorannevis, Z.; Kato, T.; Kaneko, T.; Hatakeyama, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9570
8. Wang, H.; Wang, B.; Quek, X.-Y.; Wei, L.; Zhao, J.; Li, L.-J.; Chan-Park, M. B.; Yang, Y.; Chen, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16747
9. Lolli, G.; Zhang, L.; Balzano, L.; Sakulchaicharoen, N.; Tan, Y.; Resasco, D. E. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2108
10. Miyauchi, Y.; Chiashi, S.; Murakami, Y.; Hayashida, Y.; Maruyama, S. Chem. Phys. Lett. 2004, 387, 198
11. Zhu, Z.; Jiang, H.; Susi, T.; Nasibulin, A. G.; Kauppinen, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1224
12. Saito, Y. Carbon 1995, 33, 979
13. Harris, P. J. F. Carbon 2007, 45, 229
14. Harutyunyan, A. R.; Awasthi, N.; Jiang, A.; Setyawan, W.; Mora, E.; Tokune, T.; Bolton, K.; Curtarolo, S. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 195502
15. Hofmann, S.; Sharma, R.; Ducati, C.; Du, G.; Mattevi, C.; Cepek, C.; Cantoro, M.; Pisana, S.; Parvez, A.; Cervantes-Sodi, F.; Ferrari, A. C.; Dunin-Borkowski, R.; Lizzit, S.; Petaccia, L.; Goldoni, A.; Robertson, J. Nano Lett. 2007, 7, 602
16. Anisimov, A. S.; Nasibulin, A. G.; Jiang, H.; Launois, P.; Cambedouzou, J.; Shandakov, S. D.; Kauppinen, E. I. Carbon 2010, 48, 380
17. Homma, Y.; Kobayashi, Y.; Ogino, T.; Takagi, D.; Ito, R.; Jung, Y. J.; Ajayan, P. M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 12161
18. Lin, M.; Tan, J. P. Y.; Boothroyd, C.; Loh, K. P.; Tok, E. S.; Foo, Y. L. Nano Lett. 2006, 6, 449
19. Yoshida, H.; Takeda, S.; Uchiyama, T.; Kohno, H.; Homma, Y. Nano Lett. 2008, 8, 2082
20. Zhu, H.; Suenaga, K.; Hashimoto, A.; Urita, K.; Hata, K.; Iijima, S. Small 2005, 1, 1180
21. Zhang, Y.; Li, Y.; Kim, W.; Wang, D.; Dai, H. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2002, 74, 325
22. Wirth, C. T.; Hofmann, S.; Robertson, J. Diamond Relat. Mater. 2008, 17, 1518
23. Amara, H.; Bichara, C.; Ducastelle, F. Phys. Rev. B 2006, 73, 113404
24. Amara, H.; Bichara, C.; Ducastelle, F. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 056105
25. Amara, H.; Bichara, C.; Ducastelle, F. J. Nanosci. Nanotechnol. 2008, 8, 6099
26. Amara, H.; Roussel, J. M.; Bichara, C.; Gaspard, J. P.; Ducastelle, F. Phys. Rev. B 2009, 79, 014109
27. Page, A. J.; Yamane, H.; Ohta, Y.; Irle, S.; Morokuma, K. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15699
28. Bachmatiuk, A.; Börrnert, F.; Grobosch, M.; Schäffel, F.; Wolff, U.; Scott, A.; Zaka, M.; Warner, J. H.; Klingeler, R.; Knupfer, M.; Büchner, B.; Rümmeli, M. H. ACS Nano 2009, 3, 4098
29. Homma, Y.; Liu, H.; Takagi, D.; Kobayashi, Y. Nano Res. 2009, 2, 793
30. Huang, S.; Cai, Q.; Chen, J.; Qian, Y.; Zhang, L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2094
31. Liu, B.; Ren, W.; Gao, L.; Li, S.; Pei, S.; Liu, C.; Jiang, C.; Cheng, H.-M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2082
32. Liu, B.; Ren, W.; Liu, C.; Sun, C.-H.; Gao, L.; Li, S.; Jiang, C.; Cheng, H.-M. ACS Nano 2009, 3, 3421
33. Liu, B.; Tang, D.-M.; Sun, C.; Liu, C.; Ren, W.; Li, F.; Yu, W.-J.; Yin, L.-C.; Zhang, L.; Jiang, C.; Cheng, H.-M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 197
34. Liu, H.; Takagi, D.; Chiashi, S.; Homma, Y. Carbon 2010, 48, 114
35. Page, A. J.; Chandrakumar, K. R. S.; Irle, S.; Morokuma, K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 621
36. Page, A. J.; Chandrakumar, K. R. S.; Irle, S.; Morokuma, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 15673
37. Takagi, D.; Hibino, H.; Suzuki, S.; Kobayashi, Y.; Homma, Y. Nano Lett. 2007, 7, 2272
38. Takagi, D.; Kobayashi, Y.; Homma, Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6922
39. Steiner III, S. A.; Baumann, T. F.; Bayer, B. C.; Blume, R.; Worsley, M. A.; MoberlyChan, W. J.; Shaw, E. L.; Schlögl, R.; Hart, A. J.; Hofmann, S.; Wardle, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12144
40. Ohta, Y.; Okamoto, Y.; Page, A. J.; Irie, S.; Morokuma, K. ACS Nano 2009, 3, 3413
41. Hom, T.; Kiszenik, W.; Post, B. J. Appl. Crystallogr. 1975, 8, 457
42. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695
43. Nose, S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511
44. Martyna, G. J.; Klein, M. L.; Tuckerman, M. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2635
45. Swope, W. C.; Andersen, H. C.; Berens, P. H.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1982, 76, 637
46. Elstner, M.; Porezag, D.; Jungnickel, G.; Elsner, J.; Haugk, M.; Frauenheim, T.; Suhai, S.; Seifert, G. Phys. Rev. B 1998, 58, 7260
47. Waseda, Y.; Suzuki, K. Z. Phys. B 1975, 20, 339
48. Börjesson, A.; Curtarolo, S.; Harutyunyan, A. R.; Bolton, K. Phys. Rev. B 2008, 77, 115450
49. Ding, F.; Bolton, K.; Rosén, A. Eur. Phys. J. D 2005, 34, 275
50. Shibuta, Y.; Suzuki, T. Chem. Phys. Lett. 2007, 445, 265
51. Page, A. J.; Chandrakumar, K. R. S.; Irle, S.; Morokuma, K. Chem. Phys. Lett. 2011, 508, 235
52. Newman, R. C.; Wakefield, J. J. Phys. Chem. Solids 1961, 19, 230
53. Jiang, D. E.; Carter, E. A. Phys. Rev. B 2003, 67, 214103
54. Persson, A. I.; Larsson, M. W.; Stenstrom, S.; Ohlsson, B. J.; Samuelson, L.; Wallenberg, L. R. Nat. Mater. 2004, 3, 677
55. Wen, C. Y.; Reuter, M. C.; Tersoff, J.; Stach, E. A.; Ross, F. M. Nano Lett. 2009, 10, 514
56. Campos, L. C.; Tonezzer, M.; Ferlauto, A. S.; Grillo, V.; Magalhães-Paniago, R.; Oliveira, S.; Ladeira, L. O.; Lacerda, R. G. Adv. Mater. 2008, 20, 1499