Lattice relaxation at the interface of two-dimensional crystals: Graphene and hexagonal boron-nitride

Nano Letters

Volumn 14, Issue 9, 2014, Pages 5133-5139

  Lu, Jiong ^a   Gomes, Lídia C ^a,b   Nunes, Ricardo W ^b   Castro Neto, A H ^a   Loh, Kian Ping ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

^b FEDERAL UNIVERSITY OF MINAS GERAIS   (Brazil)

Author keywords

Graphene; hexagonal boron nitride; hybrid film; interface electronic structures; lattice relaxation; misfit dislocations

Indexed keywords

BORON NITRIDE; CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE; DISLOCATIONS (CRYSTALS); ELECTRONIC STRUCTURE; EPITAXIAL GROWTH; GRAPHENE; INTERFACE STATES; INTERFACES (MATERIALS); NITRIDES; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; STABILITY; STRAIN ENERGY;

HEXAGONAL BORON NITRIDE; HYBRID FILM; IN-SITU SCANNING TUNNELING MICROSCOPIES; INTERFACE ELECTRONIC STRUCTURE; LATTICE RELAXATION; STRUCTURAL STABILITIES; TWO-DIMENSIONAL (2D) CRYSTALS; TWO-DIMENSIONAL CRYSTALS;

EDGE DISLOCATIONS;

EID: 84914165906     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl501900x     Document Type: Article

References (55)

1. Hull, R.; Bean, J. C. J. Vac. Sci. Technol. A 1989, 7, 2580-2585
2. Jain, S. C.; Harker, A. H.; Cowley, R. A. Philos. Mag. A 1997, 75, 1461-1515
3. Bernardi, M.; Palummo, M.; Grossman, J. C. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 226805
4. Ci, L.; Song, L.; Jin, C. H.; Jariwala, D.; Wu, D. X.; Li, Y. J.; Srivastava, A.; Wang, Z. F.; Storr, K.; Balicas, L.; Liu, F.; Ajayan, P. M. Nat. Mater. 2010, 9, 430-435
5. Liu, L.; Park, J.; Siegel, D. A.; McCarty, K. F.; Clark, K. W.; Deng, W.; Basile, L.; Idrobo, J. C.; Li, A. P.; Gu, G. Science 2014, 343, 163-167
6. Liu, Z.; Ma, L. L.; Shi, G.; Zhou, W.; Gong, Y. J.; Lei, S. D.; Yang, X. B.; Zhang, J. N.; Yu, J. J.; Hackenberg, K. P.; Babakhani, A.; Idrobo, J. C.; Vajtai, R.; Lou, J.; Ajayan, P. M. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 119-124
7. Levendorf, M. P.; Kim, C. J.; Brown, L.; Huang, P. Y.; Havener, R. W.; Muller, D. A.; Park, J. Nature 2012, 488, 627-632
8. Lu, J.; Zhang, K.; Liu, X. F.; Zhang, H.; Sum, T. C.; Neto, A. H. C.; Loh, K. P. Nat. Commun. 2013, 4, 2681
9. Jung, J.; Qiao, Z. H.; Niu, Q.; MacDonald, A. H. Nano Lett. 2012, 12, 2936-2940
10. Kim, S. M.; Hsu, A.; Araujo, P. T.; Lee, Y. H.; Palacios, T.; Dresselhaus, M.; Idrobo, J. C.; Kim, K. K.; Kong, J. Nano Lett. 2013, 13, 933-941
11. Chang, C. K.; Kataria, S.; Kuo, C. C.; Ganguly, A.; Wang, B. Y.; Hwang, J. Y.; Huang, K. J.; Yang, W. H.; Wang, S. B.; Chuang, C. H.; Chen, M.; Huang, C. I.; Pong, W. F.; Song, K. J.; Chang, S. J.; Guo, J. H.; Tai, Y.; Tsujimoto, M.; Isoda, S.; Chen, C. W.; Chen, L. C.; Chen, K. H. ACS Nano 2013, 7, 1333-1341
12. Liu, Y. Y.; Bhowmick, S.; Yakobson, B. I. Nano Lett. 2011, 11, 3113-3116
13. Ramasubramaniam, A.; Naveh, D. Phys. Rev. B 2011, 84, 075405
14. Jiang, J. W.; Wang, J. S.; Wang, B. S. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 043109
15. Kinaci, A.; Haskins, J. B.; Sevik, C.; Cagin, T. Phys. Rev. B 2012, 86, 115410
16. Zhou, Y. G.; Wang, Z. G.; Yang, P.; Gao, F. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 7581-7586
17. Gao, Y. B.; Zhang, Y. F.; Chen, P. C.; Li, Y. C.; Liu, M. X.; Gao, T.; Ma, D. L.; Chen, Y. B.; Cheng, Z. H.; Qju, X. H.; Duan, W. H.; Liu, Z. F. Nano Lett. 2013, 13, 3439-3443
18. Yu, Z. Z.; Hu, M. L.; Zhang, C. X.; He, C. Y.; Sun, L. Z.; Zhong, J. X. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10836
19. Sutter, P.; Cortes, R.; Lahiri, J.; Sutter, E. Nano Lett. 2012, 12, 4869-4874
20. Zhao, S. J.; Xue, J. M. J. Phys. D: Appl. Phys. 2013, 46, 135303
21. Han, G. H.; Rodriguez-Manzo, J. A.; Lee, C. W.; Kybert, N. J.; Lerner, M. B.; Qi, Z. J.; Dattoli, E. N.; Rappe, A. M.; Drndic, M.; Johnson, A. T. C. ACS Nano 2013, 7, 10129
22. Fitzgerald, E. A. Mater. Sci. Rep. 1991, 7, 91-142
23. Harrison, W. A.; Kraut, E. A.; Waldrop, J. R.; Grant, R. W. Phys. Rev. B 1978, 18, 4402-4410
24. Jesser, W. A.; Kui, J. M. Mater. Sci. Eng., A 1993, 164, 101
25. Marchini, S.; Gunther, S.; Wintterlin, J. Phys. Rev. B 2007, 76, 075429
26. Goriachko, A.; He, Y. B.; Knapp, M.; Over, H.; Corso, M.; Brugger, T.; Berner, S.; Osterwalder, J.; Greber, T. Langmuir 2007, 23, 2928
27. Lu, J.; Yeo, P. S. E.; Zheng, Y.; Xu, H.; Gan, C. K.; Sullivan, M. B.; Neto, A. H. C.; Loh, K. P. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2368
28. de Parga, A. L. V.; Calleja, F.; Borca, B.; Passeggi, M. C. G.; Hinarejos, J. J.; Guinea, F.; Miranda, R. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 056807
29. Bhaviripudi, S.; Jia, X.; Dresselhaus, M. S.; Kong, J. Nano Lett. 2010, 10, 4128-4133
30. Li, X.; Magnuson, C. W.; Venugopal, A.; An, J.; Suk, J. W.; Han, B.; Borysiak, M.; Cai, W.; Velamakanni, A.; Zhu, Y.; Fu, L.; Vogel, E. M.; Voelkl, E.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2010, 10, 4328-4334
31. Vlassiouk, I.; Smirnov, S.; Regmi, M.; Surwade, S. P.; Srivastava, N.; Feenstra, R.; Eres, G.; Parish, C.; Lavrik, N.; Datskos, P.; Dai, S.; Fulvio, P. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 18919-18926
32. Yan, Z.; Peng, Z.; Tour, J. M. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1327
33. Xue, J. M.; Sanchez-Yamagishi, J.; Bulmash, D.; Jacquod, P.; Deshpande, A.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Jarillo-Herrero, P.; Leroy, B. J. Nat. Mater. 2011, 10, 282
34. Yazyev, O. V.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 2010, 81, 195420
35. Liu, Y. Y.; Zou, X. L.; Yakobson, B. I. ACS Nano 2012, 6, 7053
36. Gibb, A. L.; Alem, N.; Chen, J. H.; Erickson, K. J.; Ciston, J.; Gautam, A.; Linck, M.; Zettl, A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6758
37. Gyamfi, M.; Eelbo, T.; Wasniowska, M.; Wiesendanger, R. Phys. Rev. B 2011, 83, 153418
38. Wang, B.; Bocquet, M. L.; Marchini, S.; Gunther, S.; Wintterlin, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 3530
39. Stradi, D.; Barja, S.; Diaz, C.; Garnica, M.; Borca, B.; Hinarejos, J. J.; Sanchez-Portal, D.; Alcami, M.; Arnau, A.; de Parga, A. L. V.; Miranda, R.; Martin, F. Phys. Rev. B 2012, 85, 121404(R)
40. Koch, S.; Stradi, D.; Gnecco, E.; Barja, S.; Kawai, S.; Diaz, C.; Alcami, M.; Martin, F.; de Parga, A. L. V.; Miranda, R.; Glatzel, T.; Meyer, E. ACS Nano 2013, 7, 2927
41. Sutter, P.; Sadowski, J. T.; Sutter, E. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8175
42. Grånäs, E.; Knudsen, J.; Schröder, U. A.; Gerber, T.; Busse, C.; Arman, M. A.; Schulte, K.; Andersen, J. N.; Michely, T. ACS Nano 2012, 6, 9951-9963
43. Larciprete, R.; Ulstrup, S.; Lacovig, P.; Dalmiglio, M.; Bianchi, M.; Mazzola, F.; Hornekær, L.; Orlando, F.; Baraldi, A.; Hofmann, P.; Lizzit, S. ACS Nano 2012, 6, 9551-9558
44. Jin, L.; Fu, Q.; Zhang, H.; Mu, R.; Zhang, Y.; Tan, D.; Bao, X. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2988-2993
45. Lu, J.; Castro Neto, A. H.; Loh, K. P. Nat. Commun. 2012, 3, 823
46. Kan, E. J.; Wu, X. J.; Li, Z. Y.; Zeng, X. C.; Yang, J. L.; Hou, J. G. J. Chem. Phys. 2008, 129, 084712
47. Liu, Z. M.; Zhu, Y.; Yang, Z. Q. J. Chem. Phys. 2011, 134, 074708
48. Nakada, K.; Fujita, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B 1996, 54, 17954
49. Tao, C. G.; Jiao, L. Y.; Yazyev, O. V.; Chen, Y. C.; Feng, J. J.; Zhang, X. W.; Capaz, R. B.; Tour, J. M.; Zettl, A.; Louie, S. G.; Dai, H. J.; Crommie, M. F. Nat. Phys. 2011, 7, 616
50. Zhang, Y. B.; Brar, V. W.; Wang, F.; Girit, C.; Yayon, Y.; Panlasigui, M.; Zettl, A.; Crommie, M. F. Nat. Phys. 2008, 4, 627
51. Li, Y.; Mazzarello, R. Phys. Rev. B 2013, 88, 045317
52. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, 1133
53. Soler, J. M.; Artacho, E.; Gale, J. D.; Garcia, A.; Junquera, J.; Ordejon, P.; Sanchez-Portal, D. J. Phys.: Condens Mater. 2002, 14, 2745
54. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
55. Troullier, N.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 1991, 43, 1993