Grafén og grafitt

Carbon er en unik og svært allsidig element som er i stand til å danne forskjellige arkitekturer på nanoskala. De siste 20 årene, nye familiemedlemmer karbon nanostructure oppsto, og mer kommer. Denne gjennomgangen gir en kort oversikt på karbon nanostrukturer mellom C60 Grafén, passerer gjennom Karbonnanorør. Det gir leseren viktig definisjoner i karbon nanovitenskap og konsentrater på romanen ett - og to - dimensjonale lagdelt karbon (sp2 hybridiserte), inkludert Grafén og nanoribbons. Denne kontoen presenterer siste fremskritt i sine syntese og karakterisering, og diskuterer nye perspektiver skreddersøm elektronisk, kjemiske, mekaniske og magnetiske egenskaper basert på feil kontroll engineering. Det er forutsett at noen av strukturene i anmeldelsen vil ha viktige programmer i områder relatert til elektronikk, spintronics, sammensetninger, medisin og mange andre.

følgende definisjoner om Grafén-lignende strukturer:

Grafitt: En 3D system

Vi kan definere grafitt som en uendelig tredimensjonale krystall laget av stablet lag bestående av sp2 hybridiserte karbonatomer (Fig. 1 g); hver karbonatom er koblet til andre tre gjør en vinkel på 120◦ med en obligasjon lengde på 1,42 Å. avhengig av lagene stabling, disse krystallene kan være Sekskantet (ABABAB...) eller rhombohedral (ABCABC...). Sekskantet og rhombohedal strukturer tilhører P63/mmc (194) og R - 3m (166) plass grupper, henholdsvis. I begge 3D krystaller arbeide lag svakt gjennom van der Waals styrker. Grafitt krystaller naturlig finnes, og kan også syntetiseres på kunstig ved thermolytic prosesser; for eksempel produksjon av svært orientert pyrolytiske grafitt (HOPG).

Grafén: En 2D system

En Grafén krystall er en uendelig todimensjonal lag bestående av sp2 hybridiserte karbonatomer, som tilhører en av de fem 2D Bravais lattices kalt Sekskantet (trekantet) gitteret. Det er bemerkelsesverdig at ved å stable Grafén lag, på en organisert måte, kan en danne 3D grafitt. Grafén ble først regnet som en teoretisk byggeblokk brukes til å beskrive den grafitt krystallen, og å studere dannelsen av Karbonnanorør (rullet Grafén ark), og forutsi fascinerende elektroniske egenskaper. Denne 2D atomic (en atom tykk) krystall karbon har som fingeravtrykk en unik elektronisk struktur med lineær spredning nær Fermi-nivå. Gratis operatører i Grafén er bedre beskrevet som massless Dirac fermioner, som resulterer i nytt fenomen.