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关于石墨烯的一些介绍

时间:2010-10-08 12:21:21 来源:光行天下科技网整理 作者:秩名 阅读:

2010年诺贝尔物理学奖颁发给英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,为了奖励他们“研究二维材料石墨烯的开创性实验”。

石墨烯是“完美的原子晶体”:史上最薄、最强材料

对海姆和诺沃肖洛夫研究的石墨烯,诺贝尔评审委员会发布的新闻稿称之为“完美原子晶体”,作为二维结构单层碳原子材料,强度相当于钢的100倍,导电性能好、导热性能强。石墨烯几乎完全透明,却极为致密,即使原子尺寸最小的氦气也无法穿透。这些性状可由量子物理学加以解释。微观尺度上,单片石墨烯厚度为0.335纳米,20万片石墨烯叠加才可以与一丝人类头发相比。

如何获得石墨烯:用胶带提取

石墨烯是碳的一种存在形式,以性状类似铅笔芯的石墨为实验对象,本年度物理学奖获得者安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫最初使用普通胶带,以“粘取”方法剥离出一片石墨烯。

石墨烯的应用:与塑料混合可望形成导体

目前集成电路晶体管普遍采用硅材料制造,当硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差。而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。此外,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好。因此,石墨烯被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业革命。

石墨烯与塑料混合,可望形成导体,用于输送电子,同时具备更强的机械性能和耐热性能。同时它可以凭借韧性,创制“新型超强材料”,兼具超薄、超柔和超轻特性。在特定领域内,如电子行业,石墨烯因具备透明和良导体性状,适合制作透明触摸屏、透光板和太阳能电池。如用于制造晶体管集成电路,石墨烯可望超越硅晶体,突破现有物理极限,使电脑运行速度更快、能耗降低。除此之外,对石墨烯的研究触动了物理学领域形成一个新科目,从量子物理学现象入手,可能促生一系列两维结构碳原子新材料。

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