石墨烯图片素材-石墨烯发热原理

石墨烯(Graphene)是一 种由碳原子构成的单层 片状结构的新材料。是 一种由碳原子以sp2杂化

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轨道组成六角型呈蜂巢 晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的 二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的 结构,无法单独稳定存在,直至2004年, 英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆( Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konst antin Novoselov),成功地在实验中从石墨中 分离出石墨烯,而证实它可以单独存在, 两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验” ,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。并且 石墨烯在自然界也有产出,2014年在中国 由一颗碳质球粒陨石中,发现存在希格斯 粒子场的能效机制,在此之中就发现了由 碳原子碳晶体自组装的弯曲纳米石墨烯, 显为碳原子的电子圈量子的能效形成天然 的石墨烯。中国发现的这颗碳原子“石墨烯” 使人们得以看见石墨烯的成长基理,意义 重大。概述图文就是中国发现的天然石墨 烯。

石墨烯(Graphene)是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

扩展资料

石墨烯电池利用环境热量自行充电的试验。

实验制成电路其中包含LED,用电线连接到带状石墨烯。他们只是把石墨烯放在氯化铜(copper chloride)溶液中,进行观察。LED灯亮了。实际上,他们需要6个石墨烯电路,形成串联,这样就可产生所需的2V,使LED灯发亮,就可以得到这个图片。

徐子涵和同事说,这里发生情况就是铜离子具有双重正电荷,穿过溶液的速度约每秒300米,因为溶液在室温下的热能量。当离子猛烈撞入石墨烯带时,碰撞会产生足够的能量,使不在原位的电子离开石墨烯。电子有两种选择:可以离开石墨烯带,和铜离子结合,也可以穿过石墨烯,进入电路。

石墨烯

发热原理是基于单层石墨烯的特性,首先石墨烯是目前为止

导热系数

最高的材料,具有非常好的热传导性能。其次石墨烯在室温下载流子(导电离子)为15000cm/(v.s),这一数值超出

硅材料

的十倍,是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。

石墨烯存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

扩展资料:

石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数

量子霍尔效应

可以通过电场作用改变

化学势

而被观察到,而科学家在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。

石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应,在碰到杂质时不会产生背散射,这是石墨烯局域超强

导电性

以及很高的载流子迁移率的原因。石墨烯中的电子和光子均没有静止质量,他们的速度是和动能没有关系的常数。

石墨烯是一种零距离半导体,因为它的传导和

价带

在狄拉克点相遇。在狄拉克点的六个位置动量空间的边缘布里渊区分为两组等效的三份。相比之下,传统半导体的主要点通常为Γ,动量为零。

石墨烯的

化学性质

与石墨类似,石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度,而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时,如H+和OH-时,会产生一些衍生物,使石墨烯的导电性变差,但并没有产生新的化合物。

参考资料来源:

找图网——石墨烯