石墨烯介绍7页.docx

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1石墨烯概述-结构及性质1.1 石墨烯的结构石墨烯是一种由碳原子以 sp2杂化连接形成的单原子层二维晶体,碳原子规整的排列于蜂窝状点阵结构单元之中,如图1所示。每个碳原子除了以键与其他三个碳原子相连之外,剩余的电子与其他碳原子的电子形成离域大键,电子可在此区域内自由移动,从而使石墨烯具有优异的导电性能。同时,这种紧密堆积的蜂窝状结构也是构造其他碳材料的基本单元,如图 2所示,单原子层的石墨烯可以包裹形成零维的富勒烯,单层或者多层的石墨烯可以卷曲形成单壁或者多壁的碳纳米管。图1 石墨烯的结构示意图图2石墨烯:其他石墨结构碳材料的基本构造单元,可包裹形成零维富勒烯,卷曲形成一维碳纳米管,也可堆叠形成三维的石墨1.2石墨烯的性质石墨烯独特的单原子层结构,决定了其拥有许多优异的物理性质。如前所述,石墨烯中的每个碳原子都有一个未成键的 电子,这些电子可形成与平面垂直的 轨道, 电子可在这种长程 轨道中自由移动,从而赋予了石墨烯出色的导电性能。研究表明室温下载流子在石墨烯中的迁移率可达到 15000cm2/(Vs),相当于光速的1/300,在特

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