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Graphen und Graphit

Carbon ist ein einzigartiges und sehr vielseitig Element, die fähig ist bilden verschiedene Architekturen im Nanobereich. In den letzten 20 Jahren entstanden neue Mitglieder der Adelsfamilie Kohlenstoff-Nanostrukturen und mehr kommen. Dieser Beitrag enthält eine kurze Übersicht über Kohlenstoff-Nanostrukturen, Graphen, Kohlenstoff-Nanoröhren auf der Durchreise von C60 bis. Es bietet dem Leser mit wichtigen Definitionen in Carbon Nanowissenschaft und konzentriert sich auf neuartige ein- und zweidimensionalen Ebenen Kohlenstoff (sp2 hybridisiert), einschließlich Graphen und Nanoribbons. Dieses Konto präsentiert die neuesten Fortschritte in ihrer Synthese und Charakterisierung und bespricht neue Perspektiven der Schneiderei ihre elektronischen, chemischen, mechanischen und magnetischen Eigenschaften Sachmangels Steuerungstechnik. Es ist vorgesehen, dass einige der Strukturen in den Beitrag diskutiert wichtige Anwendungen in Bezug auf Elektronik, Spintronik, Verbundwerkstoffe, Medizin und viele andere haben wird.

die folgenden Definitionen bezüglich Graphen-ähnliche Strukturen:

Graphite: Ein 3D-System

Wir definieren Graphit als ein unendliche dreidimensionaler Kristall aus gestapelten Schichten bestehend aus sp2 hybridisiert Kohlenstoffatome (Abb. 1 g); jedes Kohlenstoffatom ist mit drei anderen machen einen Winkel von 120◦ mit einer Bindungslänge von 1,42 verbunden Å. abhängig von den Schichten, stapeln, könnte diese Kristalle hexagonale (ABABAB..) oder rhombohedral (ABCABC..). Die sechseckigen und Rhombohedal Strukturen gehören P63/Mmc (194) und R - 3m (166) Raum Gruppen. In beiden 3D Kristalle interagieren die Schichten schwach durch Van-Der-Waals-Kräfte. Graphit-Kristalle finden Sie natürlich und können auch durch thermolytic Prozesse künstlich synthetisiert werden; wie die Produktion von hochorientierte pyrolytischen Graphit (HOPG).

Graphen: Ein 2D system

Ein Graphen-Kristall ist eine unendliche zweidimensionale Schicht bestehend aus Kohlenstoff-Atome sp2-hybridisiert, die gehört zu einer der fünf 2D Bravais-Gitter bezeichnet das sechseckige (dreieckige) Gitter. Es ist bemerkenswert, dass durch die Anhäufung von Graphene Schichten in einer geordneten Weise, einen 3D Graphit bilden kann. Graphen galt zunächst als theoretische Baustein zu den Graphit-Kristall beschreiben und die Bildung von Kohlenstoff-Nanoröhren (Graphene Blätter gerollt) zu studieren, und Vorhersagen, ihre faszinierenden elektronischen Eigenschaften verwendet. Diese 2D atomische (ein Atom dick) Crystal Carbon hat wie Fingerabdruck-eine einzigartige elektronische Struktur mit lineare Dispersion in der Nähe der Fermi-Niveau. Ladungsträger in Graphen sind besser beschrieben als masselosen Dirac Fermionen, die neue Phänomene führen.





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