什麼是石墨烯？ 有什麼特點？

石墨烯是一種碳奈米二維材料，原子由sp2雜化軌道組成，平面呈六邊形蜂窩狀結構，材料非常堅固堅硬，在室溫下，電子轉移速度比已知導體快，整個材料只有乙個碳原子厚度，是世界上已知最薄的材料。 力學效能：已知機械強度最高的材料，美國哥倫比亞大學的兩位中國科學家李成谷和魏曉丁研究過，石墨烯是人類已知的機械強度最高的材料，其楊氏模量高達1TPA，是鋼的200倍

熱效能：導熱係數居世界第一，石墨烯的導熱係數優於碳奈米管。 普通碳奈米管的導熱係數可以達到3500W mK，理論值甚至高達6000W mK，是目前導熱係數最高的天然材料金剛石的兩倍。

光學特性：由於獨特的能帶結構和零帶隙特性，石墨烯具有兩個令人驚訝的光學特性，石墨單層只吸收可見光，而透明性是。 非線性光吸收特性表明，當暴露在強光下時，它在紅外波段吸收良好，當光強度超過閾值時，該特性變得飽和

電子性質和輸運：可用的電阻率最低的材料“電子服從石墨烯中的相對論量子力學，沒有靜態質量” 與大多數常見物質不同，它的半導體間隙為零，在石墨烯中大鍵的共軛系統中，電子運動與金屬和半導體的運動完全不同，並遵循狄拉克方程， 所以它可以以費公尺速率高速移動。在實驗室電子傳輸測量中，石墨烯的電子遷移率高於 15,000 cm2v 1s 1，並且更不受溫度影響。

它是現有物質中電阻率最低的材料。 <>

石墨烯是一種二維碳奈米材料，由碳原子組成，具有sp雜化軌道、六方晶格和蜂窩晶格。

主要分為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯、多層石墨烯。 石墨烯具有優異的光學、電學和機械效能。

主要應用：

隨著量產和大尺寸等問題的逐步突破，石墨烯工業化應用的步伐正在加快，基於現有的研究成果，首先實現商業化應用的領域可能是移動裝置、航空航天、新能源電池領域。

基礎研究。 石墨烯對物理學的基礎研究具有特殊的意義，因為它能夠實現一些只能通過實驗在理論上證明的量子效應。

在二維石墨烯中，電子的質量似乎是不存在的，這一特性使石墨烯成為一種罕見的凝聚態物質，可用於研究相對論量子力學——因為無質量粒子必須以光速運動，所以必須用相對論量子力學來描述它們，這為理論物理學家提供了新的方向： 一些原本需要在巨型粒子加速器中進行的實驗，可以在小型實驗室中用石墨烯進行。

石墨烯是由碳原子整齊排列成六邊形晶格組成的碳元素，其結構非常穩定。

其完美的晶格結構經常被誤認為是剛度，但事實並非如此。 石墨烯的單個碳原子之間的連線非常靈活，當施加外部機械力時，碳原子表面會彎曲變形。 這樣，碳原子就不需要重新排列來適應外力，這也保證了石墨烯結構的穩定性，使石墨烯比金剛石更堅硬，同時可以像拉橡膠一樣拉伸。

這種穩定的晶格結構也賦予石墨烯優異的導電性。 當石墨烯中的電子在軌道上移動時，它們不會因晶格缺陷或外來原子的引入而散射。 由於非常強的原子間作用力，石墨烯中的電子在室溫下受到的干擾很小，即使周圍的碳原子發生碰撞。

石墨烯是由碳原子sp2雜化形成的蜂窩狀平面膜，是一種只有乙個原子層厚度的準二維材料，因此也稱為單原子層石墨。 其厚度在垂直方向上約為1 nm，在水平方向上約為10 nm，在水平方向上約為25 nm，是除金剛石外所有碳晶體（零維富勒烯、一維碳奈米管、三維取向石墨）的基本組成部分。

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石墨烯的特點如下：

1.導電性和導熱性方面，石墨烯的結構非常穩定，這種穩定的晶格等絕對結構使碳原子具有優良的導電性，石墨烯熔渣態中的電子在滑移軌道上運動時不會因晶格缺陷或外來原子的引入而散射。

2.機械效能，石墨烯是人類已知的最強物質，強度比世界上最好的鋼高100倍，每100奈米能承受的最大壓力達到微蠑螈左右。

3.電子的相互作用，石墨烯中電子之間以及電子與蜂窩網格之間存在很強的相互作用。

4.電子傳輸，石墨烯可以在有限的溫度下存在，它也有異常。

石墨烯是由碳原子共價鍵形成的平面六方晶格結構。 其獨特的結構和效能引起了科學家的注意。 石墨烯具有三大特點，即高導電性、高強度和革命性材料。

首先，石墨烯具有很高的導電性。 由於石墨烯的結構只有乙個原子厚，電子可以自由地穿過石墨烯，使其比銅和銀等普通導體更具導電性。 這種高導電性使得石墨烯在電子、光電子等領域有著廣泛的應用。

其次，石墨烯具有很高的強度。 石墨烯的強度是鋼的 200 倍，但密度僅與鋼一樣1 6。 這種高強度賦予石墨烯優異的耐磨性和抗衝擊性，可用於航空、汽車、電子、醫療等領域。

最後，石墨烯的出現將帶來一場革命性的物質革命。 石墨烯的應用前景涵蓋材料科學、能源、環保、生物醫藥等多個領域。 未來，石墨烯或許能夠解決人類面臨的諸多挑戰，為我們帶來乙個更美好的世界。