Grafeno ir grafito

Anglis yra unikalus ir labai universalus elementas, kuris geba skirtingose architektϋrose tuo kad nanoskalės. Per pastaruosius 20 metų, naujų anglies nanostructure šeimos nariai, atsirado ir daugiau ateina. Šioje apžvalgoje pateikiama trumpa apie anglies nanostruktūras nuo C60 iki grafeno, einančios per Anglies nanovamzdeliai. Ji suteikia skaitytojui svarbus apibrėžimų anglies nanomokslo ir dėmesys sutelkiamas į naują vieno ir dviejų dimensijų sluoksniuotos anglies (sp2 hybridized), įskaitant grafeno nanoribbons. Šis abonementas pristato naujausius laimėjimus į jų sintezę ir apibūdinimą ir aptaria naujas perspektyvas, pritaikant jų elektroninių, chemijos, mechaninės ir magnetinių savybių, remiantis defektas kontrolės inžinerijos. Numatyta, kad kai kurie peržiūroje, aptarė struktūrų turės svarbių programų sritis, susijusias su elektronika, spintronikos, Kompozitai, medicina ir daugelis kitų.

Šie apibrėžimai dėl grafeno panašių struktūrų:

Grafitas: 3D sistema

Mes galime apibrėžti grafito kaip begalybės trijų matmenų kristalų sukrauti sluoksnių susideda iš sp2 hybridized anglies atomų (pav. 1 g); kiekvieno anglies atomo yra prijungta prie kitų trijų padaryti 120◦ kampą su obligacijų ilgis-1.42 Å. priklausomai nuo sluoksnių klojimo, šie kristalai gali būti šešiakampės (ABABAB..) ar rhombohedral (ABCABC...). Šešiakampės ir rhombohedal struktūros priklauso P63/mmc (194) ir R - 3m (166) vietos grupėms, atitinkamai. Tiek 3D kristalai, sluoksnių silpnai bendrauti per van der Waals pajėgos. Grafito kristalai gali būti rasti natūraliai, o taip pat būti dirbtinai susintetinti thermolytic procesais; pavyzdžiui, labai orientuotas Pirolitinė grafitas (HOPG) gaminti.

Grafeno: 2D sistema

Grafeno kristalų yra – begalybės dvimatis sluoksniu sudaro sp2 hybridized anglies atomų, kurie priklauso vienai iš penkių 2D Bravais grotelės, vadinamas šešiakampės grotelės (trikampio). Pažymėtina, kad sudėdami krūvą grafeno sluoksnius, tvarkingai būdu, vienas gali sudaryti 3D grafito. Grafeno iš pradžių buvo laikomas teorinės statybinis blokas, naudojamas apibūdinti grafito kristalas, ir studijuoti Anglies nanovamzdeliai (grafeno lakštų valcavimo) formavimas ir prognozuoti jų įspūdingi elektroninių savybių. Šią 2D anglies atomų (vieno atomo storio) kristalų yra pirštų atspaudų unikali elektroninė struktūra su tiesinė dispersija panašus į Fermi lygį. Mokestis vežėjų grafeno yra geriau apibūdinti kaip massless Dirac fermions, kurios naujus reiškinius.