Graphen và than chì

Carbon là một yếu tố duy nhất và rất linh hoạt mà có khả năng tạo ra các kiến trúc khác nhau tại Nano. Trong 20 năm gần đây, các thành viên mới của gia đình Nano cacbon nổi lên, và nhiều hơn nữa đang đến. Nhận xét này cung cấp một tổng quan ngắn gọn về Bon nanostructures khác nhau, từ C60 graphene, đi qua ống nano cacbon. Nó cung cấp cho người đọc các định nghĩa quan trọng trong carbon nanoscience và tập trung vào cuốn tiểu thuyết một và One-Two dimensional lớp cacbon (sp2 cặp), bao gồm cả graphene và nanoribbons. Kiểm soát này trình bày tài khoản mới nhất những tiến bộ trong tổng hợp và đặc tính của họ, và thảo luận về những quan điểm mới của may của tính chất điện tử, hóa học, cơ khí và từ trường dựa trên lỗi kỹ thuật. Đó trước một số cấu trúc thảo luận xem xét sẽ có ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực liên quan đến điện tử, spintronics, vật liệu tổng hợp, y học và nhiều người khác.

Các định nghĩa sau đây liên quan đến cấu trúc graphene giống như:

Graphite: Một hệ thống 3D

Chúng ta có thể định nghĩa than chì là một tinh thể ba chiều vô hạn làm lớp xếp chồng lên nhau bao gồm các nguyên tử cacbon sp2 cặp (hình 1 g); mỗi nguyên tử cacbon được kết nối với ba làm một góc 120◦ với chiều dài bond 1.42 Å. tùy thuộc vào các lớp xếp, những tinh thể lục giác (ABABAB...) hoặc theo (ABCABC...). Các cấu trúc lục giác và rhombohedal thuộc P63/mmc (194) và R - 3m (166) space nhóm, tương ứng. Trong cả hai tinh thể 3D, các lớp tương tác yếu thông qua lực van der Waals. Than chì tinh thể có thể tìm thấy tự nhiên, và có thể cũng được nhân tạo được tổng hợp bằng quá trình thermolytic; chẳng hạn như việc sản xuất theo định hướng đánh giá cao nhiệt graphite (HOPG).

Graphen: Một hệ thống 2D

Một tinh thể graphen là một vô hạn hai chiều lớp bao gồm các nguyên tử cacbon sp2 cặp, thuộc về một trong các lưới Bravais 2D năm gọi là lưới lục giác (tam giác). Nó là đáng chú ý bằng xi măng đất lên lớp graphene, một cách đặt hàng, một trong những có thể tạo thành 3D than chì. Graphen ban đầu được coi là một khối xây dựng lý thuyết được sử dụng để mô tả graphite crystal, và để nghiên cứu hình thành các ống nano cacbon (cán tấm graphene), và dự đoán các tính chất điện tử hấp dẫn. Này tinh thể 2D (một nguyên tử dày) nguyên tử cacbon có vân tay một cấu trúc điện tử độc đáo với các tán sắc tuyến tính gần với mức Fermi. Phí tàu sân bay trong graphen được tốt hơn được mô tả như là khoảng Dirac fermion, dẫn đến hiện tượng mới.