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石墨烯其物理性质
1
、石墨烯材料的结?/p>
1-1
、石墨烯的结?/p>
石墨烯是一种从石墨材料中剥离出?/p>
碳原子紧密堆积成单层二维
蜂窝状晶格结构的炭材料?/p>
石墨烯在原子尺度上结构非常特殊,
必须
用相对论量子物理学才能描绘?/p>
碳原子中的四个绕核电子轨道分布在一个平面上?/p>
碳分子是?/p>
个碳原子在平面上的连接和展开?/p>
所以,
碳分子与碳原子的薄度相似?/p>
只是平面更大了一些而已?/p>
碳原子或碳分子中的绕核电子只是在碳原
子核的径方向面上存在着和运动着?/p>
就像土星中的光环?/p>
土星的两?/p>
方向是没有光环的?/p>
即,
碳原子核两极的轴方向上是没有绕核电子的?/p>
单层石墨由交替的单双键构成,
类似于有机中的多烯烃?/p>
故得
名。其实这是一种习惯命名。烯是烃的一种,烃指的是碳氢化合物,
而石墨烯明显不含氢元素。但我们可以看到,苯?/p>
C
6
H
6
,在经典价键
理论中可以被命名?/p>
1
?/p>
3
?/p>
5-
环己三烯?/p>
两个苯环共边形成了萘
(卫
生球),
C
10
H
8
,三个苯环共边形成了蒽和菲,
C
14
H
10
,分子中氢元素的
含量在不断下降,
当这种形式无限扩展时?/p>
整个分子都由这种共边?/p>
苯环构成,边缘的氢分子几乎可以忽略,也就形成了石墨烯的结构?/p>
换句话说?/p>
石墨烯是由基本的烃的无限延伸的产物,
所以也称之为烯?/p>
理想的石墨烯结构如图
1A
所示,
具有正六边形蜂窝晶形结构的碳
原子间以σ键相连,
每一个碳原子由一个π轨道及一个核外电子共?