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Atomistic simulations of the implantation of low-energy boron and nitrogen ions into graphene

机译：低能硼和氮离子注入石墨烯的原子模拟

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摘要

By combining classical molecular dynamics simulations and density-functional-theory total-energy calculations, we study the possibility of doping graphene with B and N atoms using low-energy ion irradiation. Our simulations show that the optimum irradiation energy is 50 eV with substitution probabilities of 55% for N and 40% for B. We further estimate probabilities for different defect configurations to appear under B and N ion irradiation. We analyze the processes responsible for defect production and report an effective swift chemical sputtering mechanism for N irradiation at low energies (~ 125 eV), which leads to production of single vacancies. Our results show that ion irradiation is a promising method for creating hybrid C-B/N structures for future applications in the realm of nanoelectronics.
机译：通过结合经典的分子动力学模拟和密度泛函理论总能量计算，我们研究了使用低能离子辐照将石墨烯掺入B和N原子的可能性。我们的模拟表明，最佳照射能量为50 eV，N的替代概率为55％，B的替代概率为40％。我们进一步估计了在B和N离子辐照下出现的不同缺陷构型的概率。我们分析了导致缺陷产生的过程，并报告了一种有效的快速化学溅射机制，用于在低能量（〜125 eV）下进行N辐射，从而导致产生单个空位。我们的结果表明，离子辐照是一种有前途的方法，可用于创建杂化的C-B / N结构，以备将来在纳米电子领域中应用。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2011年第11期|p.115424.1-115424.7|共7页
  • 作者

    E. H. Ahlgren; J. Kotakoski; A. V. Krasheninnikov;

  • 作者单位

    Department of Physics, University of Helsinki, Post Office Box 43, FIN-00014 Helsinki, Finland;

    Department of Physics, University of Helsinki, Post Office Box 43, FIN-00014 Helsinki, Finland;

    Department of Physics, University of Helsinki, Post Office Box 43, FIN-00014 Helsinki, Finland;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    molecular dynamics, brownian dynamics;

    机译：分子动力学;布朗动力学;

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