Grafene e grafite

Il carbonio è un elemento unico e molto versatile che è in grado di formare diverse architetture su nanoscala. Negli ultimi 20 anni, ha presentato nuovi membri della famiglia di nanostrutture di carbonio, e altri sono in arrivo. Questo esame fornisce una breve panoramica su nanostrutture di carbonio che vanno dal C60 al grafene, passando per i nanotubi di carbonio. Esso offre al lettore con definizioni importanti in carbonio nanoscienza e si concentra sul romanzo uno - e due - dimensionale a strati carbonio (ibridati sp2), compreso il grafene e nanonastri. Questa presenta conto più tardi avanza nella loro sintesi e caratterizzazione e discute nuove prospettive della sartoria loro proprietà elettroniche, chimiche, meccaniche e magnetiche basate sul difetto di ingegneria di controllo. È previsto che alcune delle strutture discusse nella revisione avrà importanti applicazioni nelle aree relative all'elettronica, spintronica, compositi, medicina e molti altri.

le seguenti definizioni per quanto riguarda il grafene-come le strutture:

Grafite: Un sistema 3D

Possiamo definire grafite come un cristallo tridimensionale infinito fatto di strati sovrapposti che consiste di atomi di carbonio ibridati sp2 (fig. 1 g); ogni atomo di carbonio è collegato agli altri tre che forma un angolo di 120◦ con una lunghezza di legame di 1.42 Å. a seconda dei livelli di impilamento, questi cristalli potrebbero essere esagonale (ale...) o romboedrico (Amaya [...). Le strutture esagonali e rhombohedal appartengono alla P63/mmc (194) e R - 3M gruppi dello spazio (166), rispettivamente. In entrambi cristalli 3D, gli strati interagiscono debolmente attraverso forze di van der Waals. Cristalli di grafite possono essere trovato naturalmente e possono anche essere sintetizzati artificialmente da termolitica processi; come la produzione di grafite pirolitica altamente orientato (HOPG).

Grafene: Un sistema 2D

Un cristallo di grafene è un infinito strato bidimensionale composto da atomi di carbonio ibridati sp2, che appartiene a una delle cinque 2D grate di Bravais chiamate il reticolo esagonale (triangolare). È interessante nota che da accumulano strati di grafene, in modo ordinato, uno può formare grafite 3D. Grafene è stato inizialmente considerato come un blocco di costruzione teorico utilizzato per descrivere il cristallo di grafite e per studiare la formazione dei nanotubi di carbonio (laminati a fogli di grafene) e prevedere le loro proprietà elettroniche affascinante. Questo 2D cristallo (dello spessore di un atomo) atomico del carbonio ha come un'unica struttura elettronica con dispersione lineare vicino al livello di Fermi di impronte digitali. Elementi portanti della carica nel grafene sono meglio descritti come senza massa fermioni di Dirac, che si tradurrà in nuovi fenomeni.