Графенът и графит

Carbon е уникален и много гъвкав елемент, който е способно да формира различните архитектури в наномащаб. През последните 20 години нови членове на семейството на въглероден nanostructure стана, и още идват. Този преглед предлага кратък обзор на въглеродни наноструктури, вариращи от C60 на графена, минаваща през въглеродни нанотръби. Той предоставя на читателя с важни дефиниции в въглерод нанонауката и се концентрира върху романа един and две тримерно пластове въглерод (sp2 hybridized), включително Графенът и nanoribbons. Този акаунт представя най-новите постижения в техния синтез и охарактеризиране и обсъжда нови перспективи на шивашки техните електронни, химически, механични и магнитни свойства, въз основа на дефект контрол инженеринг. Предвижда се, че някои от структурите, обсъждани в рамките на прегледа ще има важни приложения в области, свързани с електроника, spintronics, композитни материали, медицина и много други.

следните определения относно графен подобни структури:

Графит: 3D система

Можем да определим графит, като безкраен триизмерна кристал направени на подредени слоеве, състояща се от sp2 hybridized въглеродни атома (фиг. 1 g); Всеки въглероден атом е свързан с другите три, като ъгъл на 120◦ с Бонд дължина 1.42 Å. в зависимост от слоеве, стифиране, тези кристали може да бъде шестоъгълна (ABABAB...) или rhombohedral (ABCABC...). Шестостенни и rhombohedal структури принадлежат към P63/mmc (194) и R - 3m (166) пространство групи, съответно. В двете 3D кристали слоевете слабо взаимодействат чрез ван дер Waals сили. Графит кристали могат да бъдат намерени естествено и също може да бъде изкуствено синтезирани от thermolytic процеси; например при производството на силно ориентирани пиролитична графит (HOPG).

Графенът: 2D система

Графенът кристал е безкраен двуизмерен слой състоящ се от sp2 hybridized въглеродни атома, който принадлежи към една от петте 2D Bravais решетки, наречен шестоъгълна (триъгълна) решетката. Да се отбележи, че от трупат графенови слоеве, в един подреден начин, един може да образуват 3D графит. Графенът е първоначално смятаната като теоретична градивен елемент се използва да опише графит кристал и да проучи формирането на въглеродни нанотръбички (валцувани Графенът листове), както и прогнозират техните очарователни електронни свойства. Този 2D атомна кристал (дебелина един атом) на въглерод има уникална електронна структура с линейната дисперсия близо до нивото на ферми за пръстови отпечатъци. Зарядите в Графенът са по-добре описан като без маса Дирак fermions, което доведе до нови явления.