Графен
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Графен — одна з алотропних форм вуглецю, моноатомний шар атомів вуглецю із гексагональною структурою.
Зміст |
[ред.] Властивості
Графен схожий за своєю будовою на окремий атомний шар у структурі графіту. Без опори графен має тенденцію згортатися в нанотрубки, але може бути стійким на підкладинці.
У жовтні 2004 року інформаційний ресурс BBC News повідомив про те, що професор Андре Гейм (Andre Geim) зі своїми колегами з Манчестерського Університету (Великобританія) разом із групою доктора Новосьолова (Черноголовка, Росія) зуміли одержати матеріал товщиною в один атом вуглецю. Названий графеном, він являє собою двомірну плоску молекулу вуглецю товщиною в один атом. Уперше у світі вдалося відокремити атомарний шар від кристала графіту. Його отримують із графіту, нанесеного на підкладку, здираючи його аж доки не залишиться моноатомний шар.
Тоді ж Геймом і його командою був запропонований так званий балістичний транзистор на базі графена. Графен дозволить створювати транзистори й інші напівпровідникові прилади з дуже малими габаритами (порядку декількох нанометрів). Зменшення довжини каналу транзистора приводить до зміни його властивостей. У наносвіті підсилюється роль квантових ефектів. Електрони переміщаються по каналу, як хвиля де Бройля, а це зменшує кількість зіткнень й, відповідно, підвищує енергоефективність транзистора.
Графен можна представити у вигляді «розгорнутої» вуглецевої нанотрубки. Підвищена мобільність електронів переводить його в розряд найбільш перспективних матеріалів для наноелектроніки.
Особливістю графену є його зонна структура із законом дисперсії, що за формою аналогічний закону дисперсії релятивістських квантових частинок. Елементарні збудження в графені описуються рівняннями аналогічними рівнянню Дірака.
Оскільки з моменту одержання графена не пройшло й трьох років, його властивості поки вивчені не дуже добре. Але перші цікаві результати експериментів уже є.
[ред.] Стала тонкої структури
Стала тонкої структури (Fine Sructure Constant (Graphne)) – нове квантово-механічне явище в графені, яке полягає в тому, що оптична проникність одноатомного 2М- шару графену залежить тільки від безрозмірних величин: сталої тонкої структури та числа «пі».
[ред.] Історія
На початку 2008 року група експериментаторів на чолі з с Кузьменко [1] визначила, що універсальна динамічна провідимність графену в певному оптичному діапазоні має постійне значення, яке залежить тільки від фундаментальних постійних. Знаючи про ці результати ще до публікації матеріалів, учень Гейма Нейр [2] виконав експериментальну перевірку проникності графену в оптичному діапазоні, яка виявилася залежною тільки від фундаментальних постійних величин. У випадку одинарного шару графену, ослаблення променя складало близько 2.3%, тобто точно як і передбачала теорія. Таким чином, вперше людина змогла безпосередньо, якщо не торкнутися, то хоча б побачити практично неозброєним оком постійну тонкої структури, яка має велике значення в квантовій електродинаміці та теорії елементарних часток.
[ред.] Дивіться також
[ред.] Примітки
- ↑ A. B. Kuzmenko, E. van Heumen, F. Carbone. and D. van der Marel. Universal dynamical conductance in graphite, Phys. Rev. Lett. 100, 117401 (2008).
- ↑ R. R. Nair, P. Blake, A. N. Grigorenko, K. S. Novoselov, T. J. Booth, T. Stauber, N. M. R. Peres, A. K. Geim. Fine Structure Constant Defines Visual Transparency of Graphene. 6 JUNE 2008 VOL 320 SCIENCE
[ред.] Ресурси інтернету
- Graphene-Info Graphene news and resources (english)
- Галерея зображень графіту та графену.
- Пояснення властивостей графену в застосуваннях для комп'ютерних чіпів.
 |
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |
|
||||||||||||||||||||
