Графен и графит

Углерод является уникальным и очень универсальный элемент, который способен формировать различные архитектуры на наноуровне. За последние 20 лет возникли новые члены семьи наноструктуры углерода и больше приходят. Этот обзор содержит краткий обзор углеродных наноструктур, начиная от C60 до графена, проходя через углеродные нанотрубки. Он предоставляет читателю важные определения углерода нанонауки и концентрируется на романе одно и двух одномерный слоистых углерода (sp2 гибридизированных), в том числе графена и наноленты. Эта учетная запись представляет последние достижения в их синтез и характеристика и обсуждает новые перспективы для пошива их электронных, химических, механических и магнитных свойств на основе дефекта инженерство управления. Предполагается, что некоторые структуры, в обзоре будет иметь важные применения в области электроники, спинтроника, композиты, медицину и многие другие.

следующие определения относительно графен подобных структур:

Графит: Система 3D

Мы можем определить графит как бесконечный трехмерный кристалл изготовлен из stacked слоев, состоящих из sp2 гибридизированных атомов углерода (рис. 1 г); Каждый атом углерода соединен других трех образующих угол 120◦ с длиной облигаций 1.42 Å. в зависимости от укладки слоев, эти кристаллы могут быть гексагональной (ABABAB соблюдению) или тригональная (ABCABC соблюдению). Гексагональной и rhombohedal структуры принадлежат к P63/mmc (194) и R - 3М (166) пространственных групп, соответственно. В обоих 3D кристаллы слои слабо взаимодействуют через ван-дер-Ваальса. Графит кристаллы можно найти естественно и также может быть искусственно синтезированных thermolytic процессов; Например, производство высоко ориентированных пиролитического графита (ВОПГ).

Графен: 2D система

Графен кристалл является бесконечным двумерный слой, состоящий из sp2 гибридизированных атомов углерода, который принадлежит к одному из пяти 2D решетки Браве называется гексагональной (треугольной) решетки. Следует отметить, что путем складывать вверх графен слоев, в упорядоченный путь, может сформировать 3D графит. Графен первоначально было рассмотрено как теоретический строительный блок, используемый для описания кристалла графита, а также для изучения формирования углеродных нанотрубок (проката листы графена) и прогнозировать их увлекательные электронные свойства. Это 2D атомная (один атом толщиной) кристалл углерода имеет отпечаток пальца уникальная электронная структура с линейной дисперсии близко к уровню Ферми. Носителей заряда в графен лучше описать как безмассовые фермионы Дирака, которые приводят к новым явлениям.