Senkovskiy, B.V., Usachov, D.Y., Fedorov, A.V., Marangoni, T., Haberer, D., Tresca, C., Profeta, G., Caciuc, V., Tsukamoto, S., Atodiresei, N., Ehlen, N., Chen, C., Avila, J., Asensio, M.C., Varykhalov, A.Y., Nefedov, A., Woll, C., Kim, T.K., Hoesch, M., Fischer, F.R. and Grüneis, A. (2018). Boron-Doped Graphene Nanoribbons: Electronic Structure and Raman Fingerprint. ACS Nano, 8 (12). pp. 7571-7582. American Chemical Society. ISSN 1936-0851
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Abstract
We show that strong chemical interaction between boron doped graphene nanoribbons with N = 7 atoms width (B-7AGNRs) and an Au substrate leads to periodic out-of-plane corrugation and electron doping of B-7AGNRs. Using angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES), we find that the dopant-derived bands hybridize with substrate electronic states and spread in energy. The interaction with the substrate leaves the bands with pure carbon character unperturbed. This results in an identical effectives mass of ∼ 0.2 m0 compared to pristine 7AGNRs. The presence of boron atoms further manifests in the vibrational properties. We probe the phonons of B-7AGNRs in situ by Raman spectroscopy. We reveal the existence of characteristic splittings and red-shifts of Raman modes due to the presence of C-B bonds. The strongly hybridized electronic structure of the B-7AGNR - Au contact can be useful for carbon based nanoelectronics. The Raman fingerprint allows easy identification in device geometries.
Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Creators: |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:38-85624 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1021/acsnano.8b04125 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | ACS Nano | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 7571-7582 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date: | 13 July 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | American Chemical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1936-0851 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Faculty: | Faculty of Mathematics and Natural Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Physics > Institute of Physics II | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Subjects: | Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Funders: | ERC grant no. 648589 ’SUPER-2D’, INST 216/808-1 FUGG, “Quantum Matter and Materials” (QM2) initiative, U.S. Department of Energy (DOE), Office of Science, Basic Energy Sciences (BES), under Award no. DE-SC0010409, Center for Energy Efficient Electronics Science NSF Award 0939514, European Community’s Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement n.312284 (CALIPSO), Institutional Strategy of the University of Cologne within the German Excellence Initiative | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Projects: | DFG project CRC 1238 (project A1), DFG project GR 3708/2-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/8562 |
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