热点热议---石墨烯之一
目前石墨烯搞的很火爆，那我也找点石墨烯的资料，有兴趣的同学可以看看。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。在本质上，石墨烯是分离出来的单原子层平面石墨。自从20世纪初，X射线晶体学的创立以来，科学家就已经开始接触到石墨烯了。1918年，V.Kohlschutter和P.Haenni详细地描述了石墨氧化物纸（graphite oxide paper）的性质。1948年，G.Ruess和F.Vogt发表了最早欧诺个穿透式电子显微镜拍摄到的少层石墨烯（层数在3层至10层之间的石墨烯）图像。
最初，科学家试着使用化学剥离法（chemical exfoliation method)来制造石墨烯。他们将大原子或大分子嵌入石墨，得到石墨层间化合物。在其三维结构中，每一层石墨可以被视为单层石墨烯。经过化学反应处理，除去嵌入的大原子或大分子后，会得到一堆石墨烯烂泥。由于难以分析与控制这堆烂泥的物理性质，科学家并没有继续研究这方面的研究。还有一些科学家采用化学气象沉淀法，将石墨烯薄膜外延生长于各种各样基板，但初期品质并不优良。
2004年，曼彻斯特大学和俄国切尔诺戈夫卡微电子理工学院的两组物理团队共同合作，首先分离出单独石墨烯平面。在此之前，石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在。海姆和团队成员偶然地发现了一种简单易行的制备石墨烯的新方法。他们将石墨片放置在塑料胶带中，折叠胶带粘住石墨薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成--他们只得了石墨烯。当然，仅仅是制备是不够的。通常，石墨烯会隐藏于一大堆石墨残渣，很难得会如理想一般地紧贴在基板上；所以要找到实验数量的石墨烯，犹如大海捞针。甚至在范围小到1cm2的区域内，使用那时代的尖端科技，都无法找到。海姆的秘诀是，如果将石墨烯放置在镀有一定厚度的氧化硅的硅片上，利用光波的干涉效应，就可以有效地使用光学显微镜找到这些石墨烯。这是一个非常精准的实验；例如，假若氧化硅的厚度相差超过5%，不是正确数值300nm，而是315nm，就无法观测到单层石墨烯。安德烈-海姆和康斯坦丁-诺沃肖洛夫两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能，超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望爱现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中，电子能够极为高效地迁移，而传统的半导体和导体，例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，目前一般电脑芯片以这种方式浪费了70%~80%的电能，石墨烯则不同，它的电子能量不会被损耗，这使它具有了非常寻同的优良特性。
{:4_116:}{:4_116:}{:4_116:} 相信未来401 发表于 2013-11-15 21:07 static/image/common/back.gif
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