Atomic and electronic structure of graphene/Ni(111), h-BN/Ni(111) and graphene/h-BN/Ni(111) nanocomposites with different numbers of graphene and h-BN layers and in different mutual arrangements of graphene/Ni and h-BN/Ni at the interfaces was studied using LDA/PBC/PW technique. Using the same technique corresponding graphene, h-BN and graphene/h-BN structures without the Ni plate were calculated for the sake of comparison. It was suggested that C-top:C-fcc and N-top:B-fcc configurations are energetically favorable for the graphene/Ni and h-BN/Ni interfaces, respectively. The Ni plate was found to induce a significant degree of spin polarization in graphene and h-BN through exchange interactions of the electronic states located on different fragments.

1.
C. H.
Marrows
and
B. J.
Hickey
,
Philos. Trans. R. Soc. A
369
,
3027
(
2011
).
2.
W. J. M.
Naber
,
S.
Faez
, and
W. G.
van derWiel
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
40
,
R205
(
2007
).
3.
M.
Shiraishi
and
T.
Ikoma
,
Physica E
43
,
1295
(
2011
).
4.
N.
Tombros
,
C.
Jozsa
,
M.
Popinciuc
,
H. T.
Jonkman
, and
B. J.
van Wees
,
Nature
448
,
571
(
2007
).
5.
S. J.
Chae
,
F.
Günes
,
K. K.
Kim
,
E. S.
Kim
,
G. H.
Han
,
S. M.
Kim
,
H.-J.
Shin
,
S.-M.
Yoon
,
J.-Y.
Choi
,
M. H.
Park
,
C. W.
Yang
,
D.
Pribat
, and
Y. H.
Lee
,
Adv. Mater.
21
,
2328
(
2009
).
6.
Yu. S.
Dedkov
and
M.
Fonin
,
New J. Phys.
12
,
125004
(
2010
).
7.
M.
Weser
,
Y.
Rehder
,
K.
Horn
,
M.
Sicot
,
M.
Fonin
,
A. B.
Preobrajenski
,
E. N.
Voloshina
,
E.
Goering
, and
Yu. S.
Dedkov
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
012504
(
2010
).
8.
M.
Weser
,
E. N.
Voloshina
,
K.
Horna
, and
Yu. S.
Dedkov
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
13
,
7534
(
2011
).
9.
E. N.
Voloshina
,
A.
Generalov
,
M.
Weser
,
S.
Böttcher
,
K.
Horn
, and
Yu. S.
Dedkov
,
New J. Phys.
13
,
113028
(
2011
).
10.
R.
Rosei
,
M.
Decrescenzi
,
F.
Sette
,
C.
Quaresima
,
A.
Savoia
, and
P.
Perfetti
,
Phys. Rev. B
28
,
1161
(
1983
).
11.
Y.
Gamo
,
A.
Nagashima
,
M.
Wakabayashi
,
M.
Terai
, and
C.
Oshima
,
Surf. Sci.
374
,
61
(
1997
).
12.
G.
Bertoni
,
L.
Calmels
,
A.
Altibelli
, and
V.
Serin
,
Phys. Rev. B
71
,
075402
(
2005
).
13.
G.
Kalibaeva
,
R.
Vuilleumier
,
S.
Meloni
,
A.
Alavi
,
G.
Ciccotti
, and
R.
Rosei
,
J. Phys. Chem. B
110
,
3638
(
2006
).
14.
L.
Adamska
,
Y.
Lin
,
A. J.
Ross
,
M.
Batzill
, and
I. I.
Oleynik
,
Phys. Rev. B
85
,
195443
(
2012
).
15.
W.
Auwärter
,
M.
Muntwiler
,
J.
Osterwalder
, and
T.
Greber
,
Surf. Sci.
545
,
L735
(
2003
).
16.
M.
Muntwiler
,
W.
Auwärter
,
F.
Baumberger
,
M.
Hoesch
,
T.
Greber
, and
J.
Osterwalder
,
Surf. Sci.
472
,
125
(
2001
).
17.
W.
Auwärter
,
T. J.
Kreutz
,
T.
Greber
, and
J.
Osterwalder
,
Surf. Sci.
429
,
229
(
1999
).
18.
J.
Osterwalder
,
W.
Auwärter
,
M.
Muntwiler
, and
T.
Greber
,
e-J. Surf. Sci. Nanotechnol.
1
,
124
(
2003
).
19.
T.
Greber
,
W.
Autwärter
,
M.
Hoesch
,
G.
Grad
,
P.
Blaha
, and
J.
Osterwalder
,
Surf. Rev. Lett.
9
,
1243
(
2002
).
20.
A. B.
Preobrajenski
,
A. S.
Vinogradov
, and
N.
Mårtensson
,
Phys. Rev. B
70
,
165404
(
2004
).
21.
A.
Nagashima
,
N.
Tejima
,
Y.
Gamou
,
T.
Kawai
, and
C.
Oshima
,
Phys. Rev. Lett.
75
,
3918
(
1995
).
22.
A.
Nagashima
,
N.
Tejima
,
Y.
Gamou
,
T.
Kawai
, and
C.
Oshima
,
Phys. Rev. B
51
,
4606
(
1995
).
23.
G. B.
Grad
,
P.
Blaha
,
K.
Schwarz
,
W.
Auwärter
, and
T.
Greber
,
Phys. Rev. B
68
,
085404
(
2003
).
24.
J. G.
Che
, and
H.-P.
Cheng
,
Phys. Rev. B
72
,
115436
(
2005
).
25.
M. N.
Huda
and
L.
Kleinman
,
Phys. Rev. B
74
,
075418
(
2006
).
26.
J.
Xue
,
J.
Sanchez-Yamagishi
,
D.
Bulmash
,
P.
Jacquod
,
A.
Deshpande
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
,
P.
Jarillo-Herrero
, and
B. J.
LeRoy
,
Nature Mater.
10
,
282
(
2011
).
27.
G.
Giovannetti
,
P. A.
Khomyakov
,
G.
Brocks
,
P. J.
Kelly
, and
J.
van den Brink
,
Phys. Rev. B
76
,
073103
(
2007
).
28.
J.
Sławińska
,
I.
Zasada
, and
Z.
Klusek
,
Phys. Rev.
81
,
155433
(
2010
).
29.
G.
Kresse
and
J.
Hafner
,
Phys. Rev. B
49
,
14251
(
1994
).
30.
G.
Kresse
and
J.
Furthmuller
,
Phys. Rev. B
54
,
11169
(
1996
).
31.
H. J.
Monkhorst
and
J. D.
Pack
,
Phys. Rev. B
13
,
5188
(
1976
).
32.
P.
Trucano
and
R.
Chen
,
Nature
258
,
136
(
1975
).
33.
M. F.
Craciun
,
S.
Russo
,
M.
Yamamoto
,
J. B.
Oostinga
,
A. F.
Morpurgo
, and
S.
Tarucha
,
Nat. Nanotechnol.
4
,
383
(
2009
).
34.
C.-J.
Shih
,
A.
Vijayaraghavan
,
R.
Krishnan
,
R.
Sharma
,
J.-H.
Han
,
M.-H.
Ham
,
Z.
Jin
,
S.
Lin
,
G. L. C.
Paulus
,
N. F.
Reuel
,
Q. H.
Wang
,
D.
Blankschtein
, and
M. S.
Strano
,
Nat. Nanotechnol.
6
,
439
(
2011
).
35.
C. H.
Lui
,
Z.
Li
,
K. F.
Mak
,
E.
Cappelluti
, and
T. F.
Heinz
,
Nat. Phys.
7
,
944
(
2011
).
36.
P. V.
Avramov
,
S.
Sakai
,
S.
Entani
,
Y.
Matsumoto
, and
H.
Naramoto
,
Chem. Phys. Lett.
508
,
86
(
2011
).
37.
V. L.
Solozhenko
,
G.
Will
, and
F.
Elf
,
Solid State Commun.
96
,
1
(
1995
).
38.
P. K.
Lam
,
R. M.
Wentzcovitch
, and
M. L.
Cohen
, in
Synthesis and Properties of Boron Nitride
, Materials Science Forum Vol.
54 and 55
, edited by
J. J.
Pouch
and
S. A.
Alterovitz
(
Trans Tech, Zürich
,
Switzerland
,
1990
), pp.
165
192
.
39.
N.
Marom
,
J.
Bernstein
,
J.
Garel
,
A.
Tkatchenko
,
E.
Joselevich
,
L.
Kronik
, and
O.
Hod
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
046801
(
2010
).
40.
A.
Taylor
,
J. Inst. Met.
77
,
585
(
1950
).
41.
C. R.
Dean
,
A. F.
Young
,
I.
Meric
,
C.
Lee
,
L.
Wang
,
S.
Sorgenfrei
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
,
P.
Kim
,
K. L.
Shepard
, and
J.
Hone
,
Nat. Nanotechnol.
5
,
722
(
2010
).
42.
S.
Masubuchi
,
K.
Iguchi
,
T.
Yamaguchi
,
M.
Onuki
,
M.
Arai
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
, and
T.
Machida
,
Phys. Rev. Lett.
109
,
036601
(
2012
).
43.
R. M.
Martin
,
Electronic Structure. Basic Theory and Practical Methods
(
Cambridge University Press
,
2004
).
44.
A.
van de Walle
and
G.
Ceder
,
Phys. Rev. B
59
,
14992
(
1999
).
45.
U.
Yxklinten
,
J.
Hartford
, and
T.
Holmquist
,
Phys. Scr.
55
,
499
(
1997
).
46.
Compiled by
P.
Eckerh
and
H.
Kandler
, in
Landolt-Bomstein, Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology
, edited by
K.-H.
Hellwege
(
Springer-Verlag
,
1971
).
You do not currently have access to this content.