石墨烯的结构性能及应用
石墨烯的结构性能及应用
姓名：李雄杰 学号：20071050198专业：物理学
石墨烯的结构性能及应用
（云南大学物理科学技术学院物理系云南昆明650091）
摘要：石墨烯是2004年才发现的一种有奇异性能的新型材料，它是由碳原子组成的二维六角点阵结构，具有单一原子层或几个原子层厚。石墨烯因其具有独特的电子能带结构和具相对论电子学特性，是迄今为止人类发现的最理想的二维电子系统，且具有丰富而新奇的物理特性。本文详细介绍了石墨烯的结构，特殊性能及相关应用。
关键词：石墨烯；结构性能；相关应用
一、引言
石墨烯是2004年以来发现的新型电子材料1石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中，碳碳键长为0.142nm，厚度只有0.334nm。石墨烯是构成下列碳同素异型体的基本单元：例如：石墨，碳纳米管和富勒烯。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。石墨烯在电子和光电器件领域
【】有着重要和广阔的应用前景2正因为如此，石墨烯的两位发现者获得了2010年的诺贝
尔物理学奖。【】
图1石墨烯结构图
石墨烯是一种没有能隙的半导体，具有比硅高100倍的载流子迁移率(2×105cm2／v)，在室温下具有微米级自由程和大的相干长度，因此石墨烯是纳米电路的理想材料石墨烯具有良好的导热性[3000W／(m·K)]、高强度(110GPa)和超大的比表面积(2630mZ／g)。这些优异的性能使得石墨烯在纳米电子器件、气体传感器、能量存储及
【3-4】复合材料等领域有光明的应用前景
二．石墨烯的特殊性能
石墨烯是一种半金属或者零带隙二维材料，在靠近布里渊区6个角处的低能区，其
【5】E-k色散关系是线性的,因而电子或空穴的有效质量为零，这里的电子或空穴是相对
论粒子，可以用自旋为1／2粒子的狄拉克方程来描述。
213-2石墨烯的电子迁移率实验测量值超过15000cm／(V·s)(载流子浓度n≈10cm)，在10～100K范围内，迁移率几乎与温度无关，说明石墨烯中的主要散射机制是缺陷散 作者简介：李雄杰（1987-）
、男，湖南人，云南大学物理学专业在读本科生，主要研究碳纳米材料及应用。
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