石墨烯怎么讀出它的功能性質(zhì)有多好

實(shí)際上石墨烯本來(lái)就存在于自然界,，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來(lái)就是石墨,，厚1毫米的石墨大約包含300萬(wàn)層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過(guò),，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯,。

石墨烯是已知強(qiáng)度最高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性,，且可以彎曲,，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)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(qiáng)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(jīng)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(huì)異常堅(jiān)固強(qiáng)韌,。

石墨烯是一種零距離半導(dǎo)體，因?yàn)樗膫鲗?dǎo)和價(jià)帶在狄拉克點(diǎn)相遇,。在狄拉克點(diǎn)的六個(gè)位置動(dòng)量空間的邊緣布里淵區(qū)分為兩組等效的三份,。相比之下，傳統(tǒng)半導(dǎo)體的主要點(diǎn)通常為Γ,，動(dòng)量為零,。

石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無(wú)缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK,，是為止導(dǎo)熱系數(shù)最高的碳材料,，高于單壁碳納米管（3500W/mK）和多壁碳納米管（3000W/mK）。當(dāng)它作為載體時(shí),，導(dǎo)熱系數(shù)也可達(dá)600W/mK,。此外，石墨烯的彈道熱導(dǎo)率可以使單位圓周和長(zhǎng)度的碳納米管的彈道熱導(dǎo)率的下限下移,。

石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性,，在較寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的,。在幾層石墨烯厚度范圍內(nèi),，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%,。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優(yōu)異的光學(xué)特性,，且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結(jié)構(gòu),。室溫下對(duì)雙柵極雙層石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管施加電壓,，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調(diào)整。施加磁場(chǎng),，石墨烯納米帶的光學(xué)響應(yīng)可調(diào)諧至太赫茲范圍,。