Graphene blisters with switchable shapes controlled by pressure and adhesion

Nano Letters

Volumn 13, Issue 12, 2013, Pages 6216-6221

  Boddeti, Narasimha G ^a   Liu, Xinghui ^a   Long, Rong ^a,b   Xiao, Jianliang ^a   Bunch, J Scott ^d   Dunn, Martin L ^c  

^a University of Colorado at Boulder   (United States)

^b UNIVERSITY OF ALBERTA   (Canada)

^c SINGAPORE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND DESIGN   (Singapore)

^d Boston University   (United States)

Author keywords

adhesion; annular blister; Graphene; instability; spherical blister; switching

Indexed keywords

ANNULAR BLISTER; DIFFERENT SHAPES; NUMBER OF LAYERS; PRESSURE DIFFERENCES; SPHERICAL BLISTER; STABLE EQUILIBRIUM; THERMODYNAMIC MODEL; WAVE CHARACTERISTICS;

ADHESION; EXPERIMENTS; MICROCAVITIES; PLASMA STABILITY; SPHERES; SWITCHING; VAN DER WAALS FORCES;

GRAPHENE;

GRAPHITE; SILICON DIOXIDE;

ARTICLE; CHEMISTRY; PRESSURE; SURFACE PROPERTY; THEORETICAL MODEL; THERMODYNAMICS;

GRAPHITE; MODELS, THEORETICAL; PRESSURE; SILICON DIOXIDE; SURFACE PROPERTIES; THERMODYNAMICS;

EID: 84890362579     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl4036324     Document Type: Article

References (40)

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, 666-9
2. Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Schedin, F.; Booth, T. J.; Khotkevich, V. V; Morozov, S. V; Geim, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10451-3
3. Yu, Q.; Lian, J.; Siriponglert, S.; Li, H.; Chen, Y. P.; Pei, S.-S. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 113103
4. De Arco, L. G.; Kumar, A. IEEE Trans. Nanotechnol. 2009, 8, 135-138
5. Reina, A.; Jia, X.; Ho, J.; Nezich, D.; Son, H.; Bulovic, V.; Dresselhaus, M. S.; Kong, J. Nano Lett. 2009, 9, 30-5
6. Kim, K. S.; Zhao, Y.; Jang, H.; Lee, S. Y.; Kim, J. M.; Kim, K. S.; Ahn, J.-H.; Kim, P.; Choi, J.-Y.; Hong, B. H. Nature 2009, 457, 706-10
7. Li, X.; Cai, W.; An, J.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Science 2009, 324, 1312-4
8. Geim, A. K. Science 2009, 324, 1530-4
9. Novoselov, K. S.; Fal'ko, V. I.; Colombo, L.; Gellert, P. R.; Schwab, M. G.; Kim, K. Nature 2012, 490, 192-200
10. Lee, C.; Wei, X.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 321, 385-8
11. Lui, C. H.; Liu, L.; Mak, K. F.; Flynn, G. W.; Heinz, T. F. Nature 2009, 462, 339-41
12. Cullen, W. G.; Yamamoto, M.; Burson, K. M.; Chen, J. H.; Jang, C.; Li, L.; Fuhrer, M. S.; Williams, E. D. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 215504
13. Low, T.; Perebeinos, V.; Tersoff, J.; Avouris, P. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 096601
14. Scharfenberg, S.; Mansukhani, N.; Chialvo, C.; Weaver, R. L.; Mason, N. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 021910
15. Stolyarova, E.; Stolyarov, D.; Bolotin, K.; Ryu, S.; Liu, L.; Rim, K. T.; Klima, M.; Hybertsen, M.; Pogorelsky, I.; Pavlishin, I.; Kusche, K.; Hone, J.; Kim, P.; Stormer, H. L.; Yakimenko, V.; Flynn, G. Nano Lett. 2009, 9, 332-7
16. Georgiou, T.; Britnell, L.; Blake, P.; Gorbachev, R. V.; Gholinia, A.; Geim, A. K.; Casiraghi, C.; Novoselov, K. S. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 093103
17. Bunch, J. S.; Verbridge, S. S.; Alden, J. S.; van der Zande, A. M.; Parpia, J. M.; Craighead, H. G.; McEuen, P. L. Nano Lett. 2008, 8, 2458-62
18. Koenig, S. P.; Boddeti, N. G.; Dunn, M. L.; Bunch, J. S. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 543-546
19. Pan, W.; Xiao, J.; Zhu, J.; Yu, C.; Zhang, G.; Ni, Z.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Shi, Y.; Wang, X. Sci. Rep. 2012, 2, 893
20. Zong, Z.; Chen, C.-L.; Dokmeci, M. R.; Wan, K. J. Appl. Phys. 2010, 107, 026104
21. Yuk, J. M.; Park, J.; Ercius, P.; Kim, K.; Hellebusch, D. J.; Crommie, M. F.; Lee, J. Y.; Zettl, A.; Alivisatos, A. P. Science 2012, 336, 61-4
22. Levy, N.; Burke, S. A.; Meaker, K. L.; Panlasigui, M.; Zettl, A.; Guinea, F.; Castro Neto, A. H.; Crommie, M. F. Science 2010, 329, 544-7
23. Allen, M. G.; Senturia, S. D. J. Adhes. 1988, 25, 303-315
24. Allen, M. G.; Senturia, S. D. J. Adhes. 1989, 29, 219-231
25. Liu, X.; Boddeti, N. G.; Szpunar, M. R.; Wang, L.; Rodriguez, M. A.; Long, R.; Xiao, J.; Dunn, M. L.; Bunch, J. S. Nano Lett. 2013, 13 (5) 2309-2313
26. Wan, K.-T.; Mai, Y.-W. Acta Metall. Mater. 1995, 43, 4109-4115
27. Koh, Y. K.; Bae, M.-H.; Cahill, D. G.; Pop, E. ACS Nano 2011, 5, 269-74
28. Zabel, J.; Nair, R. R.; Ott, A.; Georgiou, T.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Casiraghi, C. Nano Lett. 2012, 12, 617-21
29. Kitt, A.; Qi, Z.; Remi, S.; Park, H. S.; Swan, A. K.; Goldberg, B. Nano Lett 2013, 13 (6) 2605-2610
30. Williams, J. G. Int. J. Fract. 1997, 87, 265-288
31. Saif, M. T. A.; Alaca, B. E.; Sehitoglu, H. J. Microelectromech. Syst. 1999, 8, 335-345
32. Barton, R. A.; Ilic, B.; van der Zande, A. M.; Whitney, W. S.; McEuen, P. L.; Parpia, J. M.; Craighead, H. G. Nano Lett. 2011, 11, 1232-6
33. Wang, L.; Travis, J. J.; Cavanagh, A. S.; Liu, X.; Koenig, S. P.; Huang, P. Y.; George, S. M.; Bunch, J. S. Nano Lett. 2012, 12, 3706-10
34. Hencky, H. Z. Math. Phys. 1915, 63, 311-317
35. Boddeti, N. G.; Koenig, S. P.; Long, R.; Xiao, J.; Bunch, J. S.; Dunn, M. L. J. Appl. Mech. 2013, 80 (4) 040909
36. Blakslee, O. L. J. Appl. Phys. 1970, 41, 3373
37. Li, T.; Zhang, Z. J. Phys. D: Appl. Phys. 2010, 43, 075303
38. Gao, W.; Huang, R. J. Phys. D: Appl. Phys. 2011, 44, 452001
39. Viola Kusminskiy, S.; Campbell, D.; Castro Neto, A.; Guinea, F. Phys. Rev. B 2011, 83, 165405
40. Timoshenko, S.; Woinowsky-Krieger, S. Theory of Plates and Shells; McGraw-Hill: New York, 1959.