Графен

2 Дек 2021, 10:14

Графен – двумерный материал, одна из аллотропных форм углерода, моноатомный слой атомов углерода с гексагональной структурой. Графен был открыт в 2004 году Андреем Геймом и Константином Новоселовым из Манчестерского университета. За это открытие Гейм и Новоселов были награждены Нобелевской премией по физике за 2010 год.

Основной особенностью чистого графена – двумерной модификации углерода – является отсутствие в нем запрещенной зоны, ширина которой равна нулю.

Общая характеристика графена

Графен похож по своему строению на отдельный атомный слой в структуре графита – атомы углерода образуют сотовую структуру с межатомным расстоянием 0,142 нм. Без опоры графен имеет тенденцию сворачиваться, но может быть стойким на подложке. К тому же графен был получен также без подложки в свободном подвешенном состоянии, растянутый на опорах.

Графен можно представить в виде «развернутой» углеродистой нанотрубки. Завышенная мобильность электронов переводит его в разряд более многообещающих материалов для наноэлектроники.

Особенностью графена является его зонная структура с законом дисперсии, что по форме аналогично закону дисперсии релятивистских квантовых частиц. Элементарные возбуждения в графене описываются уравнениями аналогичными уравнению Дирака.

Поскольку с момента получения графена прошло немного времени, его свойства пока изучены не очень хорошо. Но первые интересные результаты экспериментов уже есть.