Graphene u grafita

Tal-karbonju huwa element uniku u versatili ħafna li huwa kapaċi li jiffurmaw arkitetturi differenti fil-nanoscale. Matul l-aħħar 20 sena, inħolqu Membri ġodda tal-familja tal-nanostructure tal-karbonju, u aktar huma li ġejjin. Din ir-reviżjoni jipprovdi ħarsa fuq fuq nanostructures tal-karbonju li jvarja mill-C60 li graphene, li jgħaddi mill-karbonju nanotubes. Jipprovdi l-qarrej ma definizzjonijiet importanti fil-nanoscience tal-karbonju u konċentrati fuq novella dimensional wieħed u two istrixxi tal-karbonju (sp2 hybridized), inklużi graphene u nanoribbons. Dan jippreżenta kont l-aktar tard l-avvanzi fl-sintesi u karatterizzazzjoni tagħhom, u jiddiskuti l-perspettivi ġodda ta ' tfassil tal tagħhom proprjetajiet elettroniċi, kemikali, mekkaniċi u manjetiċi bbażati fuq difett jikkontrollaw l-inġinerija. Huwa previst li wħud mill-istrutturi diskussi fir-reviżjoni se jkollhom applikazzjonijiet importanti fl-oqsma relatati ma ' l-elettronika, spintronics, komposti, mediċina u ħafna oħrajn.

id-definizzjonijiet li ġejjin rigward l-istrutturi graphene simili:

Graffit: 3D sistema

Aħna jistgħu jiddefinixxu graffit kif magħmula l-kristall infinita tridimensjonali tas-saffi mgħobbi fuq xulxin li jikkonsisti f ' sp2 hybridized atomi tal-karbonju (Fig. 1 g); kull atomu tal-karbonju huwa konness ma ' Tlieta oħra li jagħmel angolu ta ' l-120◦ ta ' 1.42 tul bond Å. jiddependi mill-saffi stivar, kristalli dawn setgħu jiġu u (ABABAB...) jew rhombohedral (ABCABC...). L-istrutturi u u rhombohedal jappartjenu lill-P63/mmc (194) u l-gruppi ta ' l-ispazju (166) R - 3m, rispettivament. F ' żewġ kristalli 3D, is-saffi jinteraġixxu dgħajjef permezz van der Waals forzi. Graffit kristalli jistgħu jinstabu b'mod naturali, u wkoll jista jkun synthesized artifiċjalment mill-proċessi thermolytic; bħall-produzzjoni ta ' graffit orjentata ħafna trattaent (HOPG).

Graphene: 2D sistema

A kristall graphene hu-infinita two-dimensional saff li jikkonsisti f ' sp2 hybridized ta ' l-atomi tal-karbonju, li jappartjeni għal wieħed mill-ħames lattices Bravais 2D imsejjaħ il-grada (triangolari) u. Huwa stmat li mill-wieħed sal-saffi graphene, f'manjiera ordnati, wieħed jistgħu jiffurmaw graffit 3D. Graphene kien inizjalment ikkunsidrati bħala blokk bini teoretiku użati biex jiddeskrivu l-kristall grafita, u biex jistudja l-formazzjoni ta ' karbonju nanotubes (folji graphene rumblati), u ibassar il-proprjetajiet fascinating elettroniċi tagħhom. Dan 2D kristall (atoma waħda oħxon) Atomika ta ' karbonju ikun kif fingerprint struttura unika elettroniċi ma dispersjoni lineari viċin il-livell Fermi. Trasportaturi ta ' ħlas fl-graphene huma aħjar deskritt bħala massless Dirac fermions, li tirriżulta fil-fenomeni ġodda.