石墨烯CAS

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,是人类目前已知的强度最高的物质。自2004年由英国曼彻斯特大学2位科学家( Andre Geim 和 Konstantin Novoselov)首次制备出后,石墨烯引起了科学界的

石墨烯在电中性条件下表现出强烈的非局域效应,其起源仍存在较强的争议。 非局域测试的机制在于:具有均匀局域欧姆电阻的系统会在远距离接触处产生随距离快速衰减的响应。在长条形样品中,非局域电阻随与电流注入电极之间的距离x呈指数衰减:RNL=VNL/I0≈(

石墨烯是目前自然界最薄、强度最高的材料,强度比钢材高200倍,同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。 作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,有科学家预言石墨烯极有可能

石墨烯又称”单层石墨片“,是指一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子,碳原子排列成二维结构,与石墨的单原子层类似。

2004年,二维结构石墨烯的发现推翻了“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的认知,震撼了整个物理界,它的发现者—英国曼切斯特大学物理和天文学系的Geim 和Novoselov也因此获得了2008年诺贝尔物理学奖的提名。与碳纳米管相比,石墨烯有完美的杂化结构,大的共轭体系使其电子传输能力很强,而且合成石墨烯的原料是石墨,价格低廉,这表明石墨烯在应用方面将优于碳纳米管。与硅相比,石墨烯同样具有独特优势: 硅基的微计算机处理器在室温条件下每秒钟只能执行一定数量的操作,然而电子穿过石墨烯几乎没有任何阻力,所产生的热量也非常少。另外,石墨烯本身就是一个良好的导热体,可以很快地散发热量。由于具有优异的性能,如果由石墨烯制造电子产品,则运行的速度可以得到大幅提高。速度还不是石墨烯的唯一优点。硅不能分割成小于10nm 的小片,否则其将失去诱人的电子性能; 与硅相比,石墨烯被分割时其基本物理性能并不改变,而且其电子性能还有可能异常发挥。因而,当硅无法再分割得更小时,比硅还小的石墨烯可继续维持摩尔定律, 从而极有可能成为硅的替代品推动微电子技术继续向前发展。

在近20年中, 碳元素引起了世界各国研究人员的极大兴趣。自富勒烯和碳纳米管被科学家发现以后, 三维的金刚石、”二维“的石墨、一维的碳纳米管、零维的富勒球组成了完整的碳系家族。其中石墨以其特殊的片层结构一直以来是研究的一个热点。石墨本体并非是真正意义的二维材料, 单层石墨碳原子层( Graphene) 才是准二维结构的碳材料。单层石墨碳原子层是指一个C 原子层厚度的石墨, C-C间依靠共价键相连接的蜂窝状结构层。人们一直在试图找到一种方法来制备出碳元素的准二维材料。

关于准二维晶体的存在性, 科学界一直存在争论。早在1934 年Peierls 等就认为准二维晶体材料由于其本身的热力学不稳定性, 在室温环境下会迅速分解或拆解。1966 年Mer-min 和Wagner提出Mermin-Wagner理论, 也声称不存在二维晶体材料。但单层石墨烯作为研究碳纳米管的理论模型得到了广泛的关注。直到2004年, 英国曼彻斯特大学的物理学教授Geim等用一种极为简单的微机械力剥离方法得到了单层石墨烯晶体, 才引起了科学界新一轮的“碳”热潮。Geim 等利用纳米尺寸的金制“鹰架”,制造出悬挂于其上的单层石墨烯薄膜, 发现悬挂的石墨烯薄膜并非“二维扁

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