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  • 1 # 藍風24

    說石墨最軟是指的宏觀表象,由於石墨層間是靠範德華力維繫的,在外力作用下層與層容易相對滑移,給人“軟”的假象,但在垂直於平面方向石墨同樣硬得驚人,甚至可以損壞金剛石工具。石墨烯就是剝離為單片的石墨單層,硬度並沒發生變化。

    C60就是富勒烯,富勒烯具有不尋常的特性,其代表性成員C60等更被譽為“奈米王子”。富勒烯的硬度比鑽石還高,韌度是鋼的100倍。

    石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可大0.25TPa。

    由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。

    擴充套件資料:

    石墨烯的其他特性:

    1、力學特性:

    石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,固有的拉伸強度為130GPa。

    而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。

    2、電子效應:

    石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm2/(V·s),這一數值超過了矽材料的10倍,是目前已知載流子遷移率最高的物質銻化銦(InSb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下,石墨烯的載流子遷移率甚至可高達250000cm2/(V·s)。

    與很多材料不一樣,石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小,50~500K之間的任何溫度下,單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm2/(V·s)左右。

    另外,石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數量子霍爾效應可以透過電場作用改變化學勢而被觀察到,而科學家在室溫條件下就觀察到了石墨烯的這種量子霍爾效應。

    石墨烯中的載流子遵循一種特殊的量子隧道效應,在碰到雜質時不會產生背散射,這是石墨烯局域超強導電性以及很高的載流子遷移率的原因。石墨烯中的電子和光子均沒有靜止質量,他們的速度是和動能沒有關係的常數。

    石墨烯是一種零距離半導體,因為它的傳導和價帶在狄拉克點相遇。在狄拉克點的六個位置動量空間的邊緣布里淵區分為兩組等效的三份。相比之下,傳統半導體的主要點通常為Γ,動量為零。

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