Chains of carbon atoms: A vision or a new nanomaterial?

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 6, Issue 1, 2015, Pages 559-569

  Banhart, Florian ^a  

^a UNIVERSITÉ DE STRASBOURG   (France)

Author keywords

Atom chains; Carbon; Carbyne; One dimensional solids; Sp1 hybridization

Indexed keywords

ATOMS; CHAINS;

CARBON ATOMS; CARBYNES; LINEAR STRINGS; NANOMATERIAL; ONE-DIMENSIONAL SOLIDS; PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES; SP1 HYBRIDIZATION; THEORETICAL STUDY;

CARBON;

EID: 84926377501     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.6.58     Document Type: Review

References (77)

1. Heimann, R. B., Evsyukov, S. E., Kavan, L., Eds. Carbyne and Carbynoid Structures; Kluwer Acad. Publ.: Dordrecht, The Netherlands, 1999. doi:10.1007/978-94-011-4742-2
2. Tammann, G. Z. Anorg. Allg. Chem. 1921, 115, 145-158. doi:10.1002/zaac.19211150110
3. Greenville Whittaker, A. Science 1978, 200, 763-764. doi:10.1126/science.200.4343.763
4. Smith, P. P. K., Buseck, P. R. Science 1982, 216, 984-986. doi:10.1126/science.216.4549.984
5. Kim, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7740-7743. doi:10.1002/anie.200904145
6. Baughman, R. H. Science 2006, 312, 1009-1010. doi:10.1126/science.1125999
7. Cataldo, F., Ed. Polyynes: Synthesis, Properties, and Applications; CRC Press: London, UK, 2005. doi:10.1201/9781420027587
8. Chalifoux, W. A., Tykwinski, R. R. Nat. Chem. 2010, 2, 967-971. doi:10.1038/nchem.828
9. Kavan, L., Kastner, J. Carbon 1994, 32, 1533-1536. doi:10.1016/0008-6223(94)90149-X
10. Lagow, R. J., Kampa, J. J., Wei, H.-C., Battle, S. L., Genge, J. W., Laude, D. A., Harper, C. J., Bau, R., Stevens, R. C., Haw, J. F., Munson, E. Science 1995, 267, 362-367. doi:10.1126/science.267.5196.362
11. Eisler, S., Slepkov, A. D., Elliott, E., Luu, T., McDonald, R., Hegmann, F. A., Tykwinski, R. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2666-2676. doi:10.1021/ja044526l
12. Ravagnan, L., Siviero, F., Lenardi, C., Piseri, P., Barborini, E., Milani, P., Casari, C. S., Li Bassi, A., Bottani, C. E. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 285506. doi:10.1103/PhysRevLett.89.285506
13. Ravagnan, L., Piseri, P., Bruzzi, M., Miglio, S., Bongiorno, G., Baserga, A., Casari, C. S., Li Bassi, A., Lenardi, C., Yamaguchi, Y., Wakabayashi, T., Bottani, C. E., Milani, P. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 216103. doi:10.1103/PhysRevLett.98.216103
14. Goresy, A. E., Donnay, G. Science 1968, 161, 363-364. doi:10.1126/science.161.3839.363
15. Hayatsu, R., Scott, R. G., Studier, M. H., Lewis, R. S., Anders, E. Science 1980, 209, 1515-1518. doi:10.1126/science.209.4464.1515
16. Van Orden, A., Saykally, R. J. Chem. Rev. 1998, 98, 2313-2358. doi:10.1021/cr970086n
17. Webster, A. Mon. Not. R. Astron. Soc. 1980, 192, 7-9. doi:10.1093/mnras/192.1.7P
18. Jones, R. O., Seifert, G. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 443-446. doi:10.1103/PhysRevLett.79.443
19. Liu, M., Artyukhov, V. I., Lee, H., Xu, F., Yakobson, B. I. ACS Nano 2013, 7, 10075-10082. doi:10.1021/nn404177r
20. Troiani, H. E., Miki-Yoshida, M., Camacho-Bragado, G. A., Marques, M. A. L., Rubio, A., Ascencio, J. A., Jose-Yacaman, M. Nano Lett. 2003, 3, 751-755. doi:10.1021/nl0341640
21. Jin, C., Lan, H., Peng, L., Suenaga, K., Iijima, I. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 205501. doi:10.1103/PhysRevLett.102.205501
22. Chuvilin, A., Meyer, J. C., Algara-Siller, G., Kaiser, U. New J. Phys. 2009, 11, 083019. doi:10.1088/1367-2630/11/8/083019
23. Cretu, O., Botello-Mendez, A. R., Janowska, I., Pham-Huu, C., Charlier, J.-C., Banhart, F. Nano Lett. 2013, 13, 3487-3493. doi:10.1021/nl4018918
24. Ohnishi, H., Kondo, Y., Takayanagi, K. Nature 1998, 395, 780-783. doi:10.1038/27399
25. Peierls, R. E. Quantum Theory of Solids; Clarendon: Oxford, UK, 1964.
26. Cahangirov, S., Topsakal, M., Ciraci, S. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010, 82, 195444. doi:10.1103/PhysRevB.82.195444
27. Kertesz, M., Koller, J., Azman, A. J. Chem. Phys. 1978, 68, 2779-2782. doi:10.1063/1.436070
28. Artyukhov, V. I., Liu, M., Yakobson, B. I. Nano Lett. 2014, 14, 4224-4229. doi:10.1021/nl5017317
29. Rinzler, A. G., Hafner, J. H., Nikolaev, P., Nordlander, P., Colbert, D. T., Smalley, R. E., Lou, L., Kim, S. G., Tománek, D. Science 1995, 269, 1550-1553. doi:10.1126/science.269.5230.1550
30. Kim, S. G., Lee, Y. H., Nordlander, P., Tománek, D. Chem. Phys. Lett. 1997, 264, 345-350. doi:10.1016/S0009-2614(96)01328-0
31. Standley, B., Bao, W., Zhang, H., Bruck, J., Lau, C. N., Bockrath, M. Nano Lett. 2008, 8, 3345-3349. doi:10.1021/nl801774a
32. Yuzvinsky, T. D., Mickelson, W., Aloni, S., Begtrup, G. E., Kis, A., Zettl, A. Nano Lett. 2006, 6, 2718-2722. doi:10.1021/nl061671j
33. Fantini, C., Cruz, E., Jorio, A., Terrones, M., Terrones, H., Van Lier, G., Charlier, J.-C., Dresselhaus, M. S., Saito, R., Kim, Y. A., Hayashi, T., Muramatsu, H., Endo, M., Pimenta, M. A. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006, 73, 193408. doi:10.1103/PhysRevB.73.193408
34. Zhao, X., Ando, Y., Liu, Y., Jinno, M., Suzuki, T. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 187401. doi:10.1103/PhysRevLett.90.187401
35. Börrnert, F., Börrnert, C., Gorantla, S., Liu, X., Bachmatiuk, A., Joswig, J.-O., Wagner, F. R., Schäffel, F., Warner, J. H., Schönfelder, R., Rellinghaus, B., Gemming, T., Thomas, J., Knupfer, M., Büchner, B., Rümmeli, M. H. Phys. Rev. B 2010, 81, 085439. doi:10.1103/PhysRevB.81.085439
36. Marques, M. A. L., Troiani, H. E., Miki-Yoshida, M., Jose-Yacaman, M., Rubio, A. Nano Lett. 2004, 4, 811-815. doi:10.1021/nl049839t
37. Casillas, G., Mayoral, A., Liu, M., Ponce, A., Artyukhov, V. I., Yakobson, B. I., Jose-Yacaman, M. Carbon 2014, 66, 436-441. doi:10.1016/j.carbon.2013.09.019
38. Meyer, J. C., Girit, C. O., Crommie, M. F., Zettl, A. Nature 2008, 454, 319-322. doi:10.1038/nature07094
39. Song, B., Schneider, G. F., Xu, Q., Pandraud, G., Dekker, C., Zandbergen, H. Nano Lett. 2011, 11, 2247-2250. doi:10.1021/nl200369r
40. Robertson, A. W., Warner, J. H. Nanoscale 2013, 5, 4079-4093. doi:10.1039/c3nr00934c
41. Akdim, B., Pachter, R. ACS Nano 2011, 5, 1769-1774. doi:10.1021/nn102403j
42. Moreno-García, P., Gulcur, M., Manrique, D. Z., Pope, T., Hong, W., Kaliginedi, V., Huang, C., Batsanov, A. S., Bryce, M. R., Lambert, C., Wandlowski, T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12228-12240. doi:10.1021/ja4015293
43. La Torre, A., Ben Romdhane, F., Baaziz, W., Janowska, I., Pham-Huu, C., Begin-Colin, S., Pourroy, G., Banhart, F. Carbon 2014, 77, 906-911. doi:10.1016/j.carbon.2014.06.004
44. Larade, B., Taylor, J., Mehrez, H., Guo, H. Phys. Rev. B 2001, 64, 075420. doi:10.1103/PhysRevB.64.075420
45. Khoo, K. H., Neaton, J. B., Son, Y. W., Cohen, M. L., Louie, S. G. Nano Lett. 2008, 8, 2900-2905. doi:10.1021/nl8017143
46. Lang, N. D., Avouris, P. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 3515-3518. doi:10.1103/PhysRevLett.81.3515
47. Lang, N. D., Avouris, P. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 358-361. doi:10.1103/PhysRevLett.84.358
48. Song, B., Sanvito, S., Fang, H. New J. Phys. 2010, 12, 103017. doi:10.1088/1367-2630/12/10/103017
49. Shen, L., Zeng, M., Yang, S.-W., Zhang, C., Wang, X., Feng, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11481-11486. doi:10.1021/ja909531c
50. Chen, W., Andreev, A. V., Bertsch, G. F. Phys. Rev. B 2009, 80, 085410. doi:10.1103/PhysRevB.80.085410
51. Ravagnan, L., Manini, N., Cinquanta, E., Onida, G., Sangalli, D., Motta, C., Devetta, M., Bordoni, A., Piseri, P., Milani, P. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 245502. doi:10.1103/PhysRevLett.102.245502
52. Zhang, Z., Zhang, J., Kwong, G., Li, J., Fan, Z., Deng, X., Tang, G. Sci. Rep. 2013, 3, No. 2575. doi:10.1038/srep02575
53. Zanolli, Z., Onida, G., Charlier, J.-C. ACS Nano 2010, 4, 5174-5180. doi:10.1021/nn100712q
54. Ukrainsky, I. I. Int. J. Quantum Chem. 1972, 6, 473-489. doi:10.1002/qua.560060309
55. Castelli, I. E., Salvestrini, P., Manini, N. Phys. Rev. B 2012, 85, 214110. doi:10.1103/PhysRevB.85.214110
56. Lee, C., Wei, X., Kysar, J. W., Hone, J. Science 2008, 321, 385-388. doi:10.1126/science.1157996
57. Spear, K. E., Dismukes, J. P. Synthetic Diamond: Emerging CVD Science and Technology; Wiley: New York, 1994.
58. Nair, A. K., Cranford, S. W., Buehler, M. J. EPL 2011, 95, 16002. doi:10.1209/0295-5075/95/16002
59. Itzhaki, L., Altus, E., Basch, H., Hoz, S. Angew. Chem. 2005, 117, 7598-7601. doi:10.1002/ange.200502448
60. Erdogan, E., Popov, I., Rocha, C. G., Cuniberti, G., Roche, S., Seifert, G. Phys. Rev. B 2011, 83, 041401. doi:10.1103/PhysRevB.83.041401
61. Hu, Y. H. Phys. Lett. A 2009, 373, 3554-3557. doi:10.1016/j.physleta.2009.07.067
62. Kavan, L., Hlavatỳ, J., Kastner, J., Kuzmany, H. Carbon 1995, 33, 1321-1329. doi:10.1016/0008-6223(95)00081-N
63. Pino, T., Ding, H., Güthe, F., Maier, J. P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 2208-2212. doi:10.1063/1.1338530
64. Hino, S., Okada, Y., Iwasaki, K., Kijima, M., Shirakawa, H. Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 59-65. doi:10.1016/S0009-2614(03)00360-9
65. Gu, X., Kaiser, R. I., Mebel, A. M. ChemPhysChem 2008, 9, 350-369. doi:10.1002/cphc.200700609
66. Kano, E., Takeguchi, M., Fujita, J.-i., Hashimoto, A. Carbon 2014, 80, 382-386. doi:10.1016/j.carbon.2014.08.077
67. Hunter, J., Fye, J., Jarrold, M. F. Science 1993, 260, 784-786. doi:10.1126/science.260.5109.784
68. von Helden, G., Gotts, N. G., Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4363-4364. doi:10.1021/ja00063a065
69. Kiang, C.-H., Goddard, W. A., III. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 2515-2518. doi:10.1103/PhysRevLett.76.2515
70. Abdurahman, A., Shukla, A., Dolg, M. Phys. Rev. B 2002, 65, 115106. doi:10.1103/PhysRevB.65.115106
71. Cretu, O., Komsa, H.-P., Lehtinen, O., Algara-Siller, G., Kaiser, U., Suenaga, K., Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2014, 8, 11950-11957. doi:10.1021/nn5046147
72. Banhart, F. Rep. Prog. Phys. 1999, 62, 1181-1221. doi:10.1088/0034-4885/62/8/201
73. Krasheninnikov, A. V., Banhart, F. Nat. Mater. 2007, 6, 723-733. doi:10.1038/nmat1996
74. Banhart, F., Kotakoski, J., Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2011, 5, 26-41. doi:10.1021/nn102598m
75. Meyer, J. C., Eder, F., Kurasch, S., Skakalova, V., Kotakoski, J., Park, H. J., Roth, S., Chuvilin, A., Eyhusen, S., Benner, G., Krasheninnikov, A. V., Kaiser, U. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 196102. doi:10.1103/PhysRevLett.108.196102
76. Kotakoski, J., Santos-Cottin, D., Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2012, 6, 671-676. doi:10.1021/nn204148h
77. Jhon, Y. I., Zhu, S.-E., Ahn, J.-H., Jhon, M. S. Carbon 2012, 50, 3708-3716. doi:10.1016/j.carbon.2012.03.044