石墨烯是二维原子尺度、六角型的碳同素异形体,其中每个顶点有一个原子。它是其他同素异形体(包括石墨、木炭、碳纳米管和富勒烯)的基本结构单元。
它也可以被认为是一个无限期的大芳香分子,平面多环芳烃家族的最终案例。石墨烯有许多特性。与其厚度成比例,它比最坚固的钢大约强100倍。
它可以非常有效地传导热和电,并且几乎是透明的。石墨烯还显示了一个大的非线性抗磁性。
石墨烯发热原理是基于单层石墨烯的特性,首先石墨烯是目前为止导热系数最高的材料,具有非常好的热传导性能。其次石墨烯在室温下载流子(导电离子)为15000cm/(v.s),这一数值超出硅材料的十倍,是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。
石墨烯存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。
扩展资料:
石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到,而科学家在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。
石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应,在碰到杂质时不会产生背散射,这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。石墨烯中的电子和光子均没有静止质量,他们的速度是和动能没有关系的常数。
石墨烯是一种零距离半导体,因为它的传导和价带在狄拉克点相遇。在狄拉克点的六个位置动量空间的边缘布里渊区分为两组等效的三份。相比之下,传统半导体的主要点通常为Γ,动量为零。
石墨烯的化学性质与石墨类似,石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度,而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时,如H+和OH-时,会产生一些衍生物,使石墨烯的导电性变差,但并没有产生新的化合物。
参考资料来源:百度百科——石墨烯
石墨烯是半金属,介于导体和半导体之间首先大面积石墨烯不是半导体,石墨烯纳米带是半导体。理论上是透明的导体,能带为0. 但是这要看制备的方法,不同的制备方法,导致制备出的石墨烯具有不同的性能。半导体工业方面,芯片的进程一直遵守着“摩尔定律”,硅芯片的尽头意味着要有新的材料来取代之。硅属于半导体,能带是1.12ev. 所以很多组想用掺杂改性,施加力或者改变尺寸来打开石墨烯的能带。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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