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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

4. Structure, Stabilities, and Electronic Properties of Smart Ceramic Composites

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Abstract

Since the discovery of graphene sheet, researches on atomic-layered materials have been growing as new and active research fields in nanoscience and nanotechnology. Hexagonal boron-nitride (h-BN) monolayers have also received much interest due to the superior structural and mechanical properties similar to graphene. This chapter reviews the first-principles density functional study that reveals the strain-induced effects on atomic configurations and electronic properties of h-BN monolayers. The dispersion of the energy bands and the band gaps are examined under biaxial strains, and the band gaps are shown to be controllable by applying strains. The ionization energies and work functions for acceptor and donor states are also examined and they are shown to be tunable. The scanning tunneling microscopy (STM) images of carbon-doped h-BN monolayer are demonstrated for identifications of carbon impurities and the possibility to observe the carbon defects is exhibited. The relationship between the energy band structures and the applied strains is also shown to discuss the unique behaviors of the band gaps and the ionization energies induced by biaxial strains.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Novoselov KS, Geim AK, Morozov SV, Jiang D, Zhang Y et al (2004) Science 306:666–669CrossRef Novoselov KS, Geim AK, Morozov SV, Jiang D, Zhang Y et al (2004) Science 306:666–669CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Morozov SV, Novoselov KS, Katsnelson MI, Schedin F, Elias DC, Jaszczak JA, Geim AK (2008) Phys Rev Lett 100:016602CrossRef Morozov SV, Novoselov KS, Katsnelson MI, Schedin F, Elias DC, Jaszczak JA, Geim AK (2008) Phys Rev Lett 100:016602CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Jiao L, Zhang L, Wang X, Diankov G, Dai H (2009) Nature (London) 458:877–880CrossRef Jiao L, Zhang L, Wang X, Diankov G, Dai H (2009) Nature (London) 458:877–880CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Pacile D, Meyer JC, Girit CÖ, Zettl A (2008) Appl Phys Lett 92:133107CrossRef Pacile D, Meyer JC, Girit CÖ, Zettl A (2008) Appl Phys Lett 92:133107CrossRef
6.
7.
Zurück zum Zitat Dean CR, Young AF, Meric I, Lee C et al (2010) Nat Nanotechnol 5:722–726CrossRef Dean CR, Young AF, Meric I, Lee C et al (2010) Nat Nanotechnol 5:722–726CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat Song L, Ci LJ, Lu H, Sorokin PB, Jin CH, Ni J, Kvashnin AG, Kvashnin DG, Lou J, Yakobson BI, Ajayan PM (2010) Nano Lett 10:3209–3215CrossRef Song L, Ci LJ, Lu H, Sorokin PB, Jin CH, Ni J, Kvashnin AG, Kvashnin DG, Lou J, Yakobson BI, Ajayan PM (2010) Nano Lett 10:3209–3215CrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat Kubota Y, Watanabe K, Tsuda O, Taniguchi T (2007) Science 317:932–934CrossRef Kubota Y, Watanabe K, Tsuda O, Taniguchi T (2007) Science 317:932–934CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Watanabe K, Taniguchi T, Niiyama T, Miya K, Taniguchi M (2009) Nat Photonics 3:591–594CrossRef Watanabe K, Taniguchi T, Niiyama T, Miya K, Taniguchi M (2009) Nat Photonics 3:591–594CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Huang B, Cao XK, Jiang HX, Lin JY, Wei SH (2012) Phys Rev B 86:155202CrossRef Huang B, Cao XK, Jiang HX, Lin JY, Wei SH (2012) Phys Rev B 86:155202CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Berseneva N, Krasheninnikov AV, Nieminen RM (2011) Phys Rev Lett 107:035501CrossRef Berseneva N, Krasheninnikov AV, Nieminen RM (2011) Phys Rev Lett 107:035501CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Berseneva N, Gulans A, Krasheninnikov AV, Nieminen RM (2013) Phys Rev B 87:035404CrossRef Berseneva N, Gulans A, Krasheninnikov AV, Nieminen RM (2013) Phys Rev B 87:035404CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Tombler TW, Zhou C, Alexseyev L, Kong J, Dai H, Liu L, Jayanthi CS, Tang M, Wu SY (2000) Nature (London) 405:769–772CrossRef Tombler TW, Zhou C, Alexseyev L, Kong J, Dai H, Liu L, Jayanthi CS, Tang M, Wu SY (2000) Nature (London) 405:769–772CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Minot ED, Yaish Y, Sazonova V, Park JY, Brink M, McEuen PL (2003) Phys Rev Lett 90:156401CrossRef Minot ED, Yaish Y, Sazonova V, Park JY, Brink M, McEuen PL (2003) Phys Rev Lett 90:156401CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Fujimoto Y, Koretsune T, Saito S (2014) J Ceram Soc Jpn 122:346–348CrossRef Fujimoto Y, Koretsune T, Saito S (2014) J Ceram Soc Jpn 122:346–348CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Lee ML, Fitzgerald EA, Bulsara MT, Currie MT, Lochtefeld A (2005) J Appl Phys 97:011101CrossRef Lee ML, Fitzgerald EA, Bulsara MT, Currie MT, Lochtefeld A (2005) J Appl Phys 97:011101CrossRef
25.
26.
Zurück zum Zitat Czerw R, Terrones M, Charlier JC, Blase X, Foley B, Kamalakaran R, Grobert N, Terrones H, Tekleab D, Ajayan PM, Blau W, Ruhle M, Ruhler M, Carroll DL (2001) Nano Lett 1:457–460CrossRef Czerw R, Terrones M, Charlier JC, Blase X, Foley B, Kamalakaran R, Grobert N, Terrones H, Tekleab D, Ajayan PM, Blau W, Ruhle M, Ruhler M, Carroll DL (2001) Nano Lett 1:457–460CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Wei D, Liu Y, Wang Y, Zhang H, Huang L, Yu G (2009) Nano Lett 9:1752–1758CrossRef Wei D, Liu Y, Wang Y, Zhang H, Huang L, Yu G (2009) Nano Lett 9:1752–1758CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Zhao L, He R, Rim KT, Schiros T, Kim KS, Zhou H, Gutiérrez C, Chockalingam SP, Arguello CJ, Pálová L, Nordlund D, Hybertsen MS, Reichman DR, Heinz TF, Kim P, Pinczuk A, Flynn GW, Pasupathy AN (2011) Science 333:999–1003CrossRef Zhao L, He R, Rim KT, Schiros T, Kim KS, Zhou H, Gutiérrez C, Chockalingam SP, Arguello CJ, Pálová L, Nordlund D, Hybertsen MS, Reichman DR, Heinz TF, Kim P, Pinczuk A, Flynn GW, Pasupathy AN (2011) Science 333:999–1003CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Susi T, Kotakoski J, Arenal R, Kurasch S, Jiang H, Skakalova V, Stephan O, Krasheninnikov AV, Kauppinen EI, Kaiser U, Meyer JC (2012) ACS Nano 6:8837–8846CrossRef Susi T, Kotakoski J, Arenal R, Kurasch S, Jiang H, Skakalova V, Stephan O, Krasheninnikov AV, Kauppinen EI, Kaiser U, Meyer JC (2012) ACS Nano 6:8837–8846CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Zhao L, Levendorf M, Goncher S, Schiros T, Pálová L, Khosousi AZ, Rim KT, Gutiérrez C, Nordlund D, Jaye C, Hybertsen M, Reichman D, Flynn GW, Park J, Pasupathy AN (2013) Nano Lett 13:4659–4665CrossRef Zhao L, Levendorf M, Goncher S, Schiros T, Pálová L, Khosousi AZ, Rim KT, Gutiérrez C, Nordlund D, Jaye C, Hybertsen M, Reichman D, Flynn GW, Park J, Pasupathy AN (2013) Nano Lett 13:4659–4665CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Krivanek OL, Chisholm MF, Nicolosi V, Pennycook TJ et al (2010) Nature 464:571–574CrossRef Krivanek OL, Chisholm MF, Nicolosi V, Pennycook TJ et al (2010) Nature 464:571–574CrossRef
35.
36.
42.
44.
Zurück zum Zitat Okada H, Fujimoto Y, Endo K, Hirose K, Mori Y (2001) Phys Rev B 63:195324CrossRef Okada H, Fujimoto Y, Endo K, Hirose K, Mori Y (2001) Phys Rev B 63:195324CrossRef
45.
Zurück zum Zitat Fujimoto Y, Okada H, Endo K, Ono T, Tsukamoto S, Hirose K (2001) Mater Trans 42:2247–2252CrossRef Fujimoto Y, Okada H, Endo K, Ono T, Tsukamoto S, Hirose K (2001) Mater Trans 42:2247–2252CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Fujimoto Y, Okada H, Inagaki K, Goto H, Endo K, Hirose K (2003) Jpn J Appl Phys 42:5267–5268CrossRef Fujimoto Y, Okada H, Inagaki K, Goto H, Endo K, Hirose K (2003) Jpn J Appl Phys 42:5267–5268CrossRef
47.
Zurück zum Zitat Troullier N, Martins JL (1993) Phys Rev B 1991:43 Troullier N, Martins JL (1993) Phys Rev B 1991:43
48.
Zurück zum Zitat Computations have been performed using Tokyo Ab-initio Program Package (TAPP) which is developed by a consortium initiated at University of Tokyo: Yamauchi J, Tsukada M, Watanabe S, Sugino O (1996) Phys Rev B 54:5586. Computations have been performed using Tokyo Ab-initio Program Package (TAPP) which is developed by a consortium initiated at University of Tokyo: Yamauchi J, Tsukada M, Watanabe S, Sugino O (1996) Phys Rev B 54:5586.
49.
Zurück zum Zitat Arnaud B, Lebégue S, Rabiller P, Alouani M (2006) Phys Rev Lett 96:026402CrossRef Arnaud B, Lebégue S, Rabiller P, Alouani M (2006) Phys Rev Lett 96:026402CrossRef
50.
51.
52.
Zurück zum Zitat Fujimoto Y (2015) Adv Conden Matt Phys 2015:571490 Fujimoto Y (2015) Adv Conden Matt Phys 2015:571490
53.
54.
56.
Metadaten
Titel
Structure, Stabilities, and Electronic Properties of Smart Ceramic Composites
verfasst von
Yoshitaka Fujimoto
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-49512-5_4

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.