The formation energies for mono- and bivacancies in graphene in the presence of adatoms of various metals and small metallic clusters have been calculated. It is shown that transition metal impurities such as iron, nickel, and, especially, cobalt reduce dramatically the vacancy formation energies whereas gold impurities have almost no effect on characteristics of the vacancies. These results highlight that special measures are required in order to protect graphene from damage by transition metal leads.

1.
A. K.
Geim
and
K. S.
Novoselov
,
Nature Mater.
6
,
183
(
2007
).
2.
M. I.
Katsnelson
,
Mater. Today
10
,
20
(
2007
).
3.
A. H.
Castro Neto
,
F.
Guinea
,
N. M. R.
Peres
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
,
Rev. Mod. Phys.
81
,
109
(
2009
).
4.
N.
Tombros
,
C.
Jozsa
,
M.
Popinciuc
,
H. T.
Jonkman
, and
B. J.
van Wees
,
Nature (London)
448
,
571
(
2007
).
5.
V. M.
Karpan
,
G.
Giovannetti
,
P. A.
Khomyakov
,
M.
Talanana
,
A. A.
Starikov
,
M.
Zwierzycki
,
J.
van den Brink
,
G.
Brocks
, and
P. J.
Kelly
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
176602
(
2007
).
6.
G.
Giovannetti
,
P. A.
Khomyakov
,
G.
Brocks
,
V. M.
Karpan
,
J.
van den Brink
, and
P. J.
Kelly
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
026803
(
2008
).
7.
B.
Özyilmaz
,
P.
Jarillo-Herrero
,
D.
Efetov
, and
P.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
192107
(
2007
).
8.
Y.
Zheng
,
G. -X.
Ni
,
C. -T.
Toh
,
M. -G.
Zeng
,
S. -T.
Chen
,
K.
Yao
, and
B.
Özyilmaz
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
163505
(
2009
).
9.
O.
Rader
,
A.
Varykhalov
,
J.
Sanches-Barriga
,
D.
Marchenko
,
A.
Rybkin
, and
A. M.
Shishkin
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
057602
(
2009
).
10.
B.
Huard
,
N.
Stander
,
J. A.
Sulpizio
, and
D.
Goldhaber-Gordon
,
Phys. Rev. B
78
,
121402
(
2008
).
11.
P.
Blake
,
R.
Yang
,
S. V.
Morozov
,
F.
Schedin
,
L. A.
Ponomarenko
,
A. A.
Zhukov
,
I. V.
Grigorieva
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
, arXiv:0811.1459 (unpublished).
12.
W.
Zhu
and
E.
Kaxiras
,
Nano Lett.
6
,
1415
(
2006
).
13.
P.
Esquinazi
,
R.
Höhne
,
C.
Semmelhack
,
Y.
Kopelevich
,
D.
Spemann
,
T.
Butz
,
B.
Kohlstrunk
, and
M.
Losche
,
Phys. Rev. B
66
,
024429
(
2002
).
14.
L.
Ci
,
Z.
Xu
,
L.
Wang
,
W.
Gao
,
F.
Ding
,
K. F.
Kelly
,
B. I.
Yakobson
, and
P. M.
Ajayan
,
Nano Res.
1
,
116
(
2008
).
15.
S. S.
Datta
,
D. R.
Strachan
,
S. M.
Khamis
, and
A. T. C.
Johnson
,
Nano Lett.
8
,
1912
(
2008
).
16.
A. J. M.
Giesbers
,
U.
Zeitler
,
S.
Neubeck
,
F.
Freitag
,
K. S.
Novoselov
, and
J. C.
Maan
,
Solid State Commun.
147
,
366
(
2008
).
17.
S.
Masubuchi
,
M.
Ono
,
K.
Yoshida
,
K.
Hirakawa
,
T.
Machida
, arXiv:0812.0048 (unpublished).
18.
D. V.
Kosynkin
,
A. L.
Higginbotham
,
A.
Sinitskii
,
J. R.
Lomeda
,
A.
Dimiev
,
B. K.
Price
, and
J. M.
Tour
,
Nature (London)
458
,
872
(
2009
).
19.
L.
Jiao
,
L.
Zhang
,
X.
Wang
,
G.
Diankov
, and
H.
Dai
,
Nature (London)
458
,
877
(
2009
).
20.
A. V.
Talyzin
and
U.
Jansson
,
Thin Solid Films
429
,
96
(
2003
).
21.
A.
Talyzin
,
A.
Dzwilewski
,
L.
Dubrovinsky
,
A.
Setzer
, and
P.
Esquinazi
,
Eur. Phys. J. B
55
,
57
(
2007
).
22.
G.
Deniau
,
L.
Azouly
,
P.
Jègou
,
G.
le Chevallier
, and
S.
Palacin
,
Surf. Sci.
600
,
675
(
2006
).
23.
K. T.
Chan
,
J. B.
Newton
, and
M. L.
Cohen
,
Phys. Rev. B
77
,
235430
(
2008
).
24.
E. J. G.
Santos
,
A.
Ayuela
,
S. B.
Fagan
,
J.
Mendes Filho
,
D. L.
Azevedo
,
A. G.
Souza Filho
, and
D.
Sánchez-Portal
,
Phys. Rev. B
78
,
195420
(
2008
).
25.
A. V.
Krasheninnikov
,
P. O.
Lehtinen
,
A. S.
Foster
,
P.
Pyykkö
, and
R. M.
Nieminen
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
126807
(
2009
).
26.
D. W.
Boukhvalov
and
M. I.
Katsnelson
,
Nano Lett.
8
,
4373
(
2008
).
27.
D. W.
Boukhvalov
and
M. I.
Katsnelson
,
Eur. Phys. J. B
68
,
529
(
2009
).
28.
E.
Artacho
,
J. D.
Gale
,
A.
Garsia
,
J.
Junquera
,
R. M.
Martin
,
P.
Orejon
,
D.
Sánchez-Portal
,
J. M.
Soler
, SIESTA, Version 1.3, (
2004
).
29.
J. M.
Soler
,
E.
Artacho
,
J. D.
Gale
,
A.
Garsia
,
J.
Junquera
,
P.
Orejon
, and
D.
Sánchez-Portal
,
J. Phys.: Condens. Matter
14
,
2745
(
2002
).
30.
J. P.
Perdew
,
K.
Burke
, and
M.
Ernzerhof
,
Phys. Rev. Lett.
77
,
3865
(
1996
).
31.
O. N.
Troullier
and
J. L.
Martins
,
Phys. Rev. B
43
,
1993
(
1991
).
32.
H. J.
Monkhorst
and
J. D.
Park
,
Phys. Rev. B
13
,
5188
(
1976
).
33.
D. W.
Boukhvalov
,
Yu. N.
Gornostyrev
,
M. I.
Katsnelson
, and
A. I.
Lichtenstein
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
247205
(
2007
).
34.
K. S.
Kim
,
Y.
Zhao
,
H.
Jang
,
S. Y.
Lee
,
J. M.
Kim
,
K. S.
Kim
,
J. -H.
Ahn
,
P.
Kim
,
J. -Y.
Choi
, and
B. H.
Hong
,
Nature (London)
457
,
706
(
2009
).
35.
J. M.
Carlsson
and
M.
Scheffler
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
046806
(
2006
).
36.
I. R.
Shein
,
N. I.
Medvedeva
, and
A. L.
Ivanovskii
,
Physica B
371
,
126
(
2006
).
37.
A.
Varykhalov
,
J.
Sánchez-Barriga
,
A. M.
Shikin
,
C.
Biswas
,
E.
Vescovo
,
A.
Rybkin
,
D.
Marchenko
, and
O.
Rader
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
157601
(
2008
).
38.
W. L.
Wang
,
O. V.
Yzyev
,
S.
Meng
, and
E.
Kaxiras
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
157201
(
2009
).
You do not currently have access to this content.