全部 标题 作者
关键词 摘要

OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用:99美元

查看量下载量

相关文章

更多...
化学学报  2014 

单轴应变对石墨烯掺杂硼、氮、铝、硅、磷的影响与调控

DOI: 10.6023/A14090660, PP. 1233-1237

Keywords: 石墨烯,掺杂,单轴应变,第一性原理计算,电子结构,磁性

Full-Text   Cite this paper   Add to My Lib

Abstract:

掺杂石墨烯因对石墨烯的性质有良好的修饰作用而备受关注.掺杂石墨烯的实验合成一直都是研究热点,但有一个普遍的难题,就是掺杂困难,掺杂浓度不高.针对这一难题,我们提出了通过对石墨烯施加单轴应变来降低掺杂过程反应形成能,从而实现石墨烯的有效可控掺杂的可能性.我们的第一性原理计算结果表明,在施加应变时,拉伸应变有利于硼掺杂,而压缩应变使氮掺杂更容易,对于铝、硅、磷,不管是拉伸还是压缩均可以使掺杂更容易.此外,我们还进一步揭示了单轴应变对掺杂石墨烯的电子结构及磁性质的影响规律.

References

[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.
[2]  Lee, C.; Wei, X.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 321, 385.
[3]  Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183.
[4]  Seol, J. H.; Jo, I.; Moore, A. L.; Lindsay, L.; Aitken, Z. H.; Pettes, M. T.; Li, X.; Yao, Z.; Huang, R.; Broido, D.; Mingo, N.; Ruoff, R. S.; Shi, L. Science 2010, 328, 213.
[5]  Russell, J.; Král, P. Nano Res. 2010, 3, 472.
[6]  Xu, W.; Lim, T.; Seo, H.; Min, S.; Cho, H.; Park, M.; Kim, Y.; Lee, T. Small 2014, 10, 1999.
[7]  Li, R.; Wei, Z.; Gou, X.; Xu, W. RSC Adv. 2013, 3, 9978.
[8]  Zhang, C.; Mahmood, N.; Yin, H.; Liu, F.; Hou, Y. Adv. Mater. 2013, 25, 4932.
[9]  Xue, Y.; Wu, B.; Jiang, L.; Guo, Y.; Huang, L.; Chen, J.; Tan, J.; Geng, D.; Luo, B.; Hu, W.; Yu, G.; Liu, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11060.
[10]  Wu, T.; Shen, H.; Sun, L.; Cheng, B.; Liu, B.; Shen, J. New J. Chem. 2012, 36, 1385.
[11]  Cho, Y. J.; Kim, H. S.; Baik, S. Y.; Myung, Y.; Jung, C. S.; Kim, C. H.; Park, J.; Kang, H. S. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3737.
[12]  Lin, Y.; Ksari, Y.; Prakash, J.; Giovanelli, L.; Valmalette, J.; Themlin, J. Carbon 2014, 73, 216.
[13]  Wang, C. D.; Yuen, M. F.; Ng, T. W.; Jha, S. K.; Lu, Z. Z.; Kwok, S. Y.; Wong, T. L.; Yang, X.; Lee, C. S.; Lee, S. T.; Zhang, W. J. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 253107.
[14]  Lin, Y.; Lin, C.; Chiu, P. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 133110.
[15]  Guo, B.; Liu, Q.; Chen, E.; Zhu, H.; Fang, L.; Gong, J. R. Nano Lett. 2010, 10, 4975.
[16]  Mohiuddin, T. M. G.; Lombardo, A.; Nair, R. R.; Bonetti, A.; Savini, G.; Jalil, R.; Bonini, N.; Basko, D. M.; Galiotis, C.; Marzari, N.; Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Ferrari, A. C. Phys. Rev. B 2009, 79, 205433.
[17]  Bissett, M. A.; Tsuji, M.; Ago, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 11124.
[18]  Wang, H.; Wang, H.; Chen, Y.; Liu, Y.; Zhao, J.; Cai, Q.; Wang, X. Appl. Surf. Sci. 2013, 273, 302.
[19]  Denis, P. A. Chem. Phys. Lett. 2010, 492, 251.
[20]  Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 48, 13115.
[21]  Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
[22]  Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188.
[23]  Wang, H.; Maiyalagan, T.; Wang, X. ACS Catal. 2012, 2, 781.
[24]  Castro Neto, A. H.; Peres, N. M. R.; Novoselov, K. S.; Geim, A. K. Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109.
[25]  Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Geim, A. K.; Ponomarenko, L. A.; Mishchenko, A.; Greenaway, M. T.; Fromhold, T. M.; Novoselov, K. S.; Eaves, L. Nat. Commun. 2013, 4, 1794.
[26]  Schwierz, F. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 487.
[27]  Wang, J. T.; Ball, J. M.; Barea, E. M.; Abate, A.; Alexander-Webber, J. A.; Huang, J.; Saliba, M.; Mora-Sero, I.; Bisquert, J.; Snaith, H. J.; Nicholas, R. J. Nano Lett. 2014, 14, 724.
[28]  Tkacz, R.; Oldenbourg, R.; Mehta, S. B.; Miansari, M.; Verma, A.; Majumder, M. Chem. Commun. 2014, 50, 6668.
[29]  Zhang, Y.; Liang, Y. M.; Zhou, J. X. Acta Chim. Sinica 2014, 72, 367. (张芸秋, 梁勇明, 周建新, 化学学报, 2014, 72, 367).
[30]  Liu, H. T.; Liu, Y. Q.; Zhu, D. B. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3335.
[31]  Ni, Z. H.; Yu, T.; Lu, Y. H.; Wang, Y. Y.; Feng, Y. P.; Shen, Z. X. ACS Nano. 2008, 2, 2301.
[32]  Han, M.Y.; ?zyilmaz, B.; Zhang, Y.; Kim, P. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 206805.
[33]  Balog, R.; J?rgensen, B.; Nilsson, L.; Andersen, M.; Rienks, E.; Bianchi, M.; Fanetti, M.; L?gsgaard, E.; Baraldi, A.; Lizzit, S.; Sljivancanin, Z.; Besenbacher, F.; Hammer, B.; Pedersen, T. G.; Hofmann, P.; Hornek?r, L. Nat. Mater. 2010, 9, 315.
[34]  Dvorak, M.; Oswald, W.; Wu, Z. Sci. Rep. 2013, 3, 2289.
[35]  Dai, J.; Yuan, J.; Giannozzi, P. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 232105.
[36]  Wang, X.; Li, X.; Zhang, L.; Yoon, Y.; Weber, P. K.; Wang, H.; Guo, J.; Dai, H. Science 2009, 324, 768.

Full-Text

Contact Us

service@oalib.com

QQ:3279437679

WhatsApp +8615387084133