石墨烯的发展历史

㈠ 石墨烯是什么物质啊

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米专材料。属

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。[1]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）。[2]

2018年3月31日，中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动。[3]

中文名
石墨烯
英文名
Graphene
应用领域
物理、材料、电子信息、计算机等
载流子迁移率
15000cm2/（V·s）（室温）
导热系数
5300W/mK（单层）
研究历史
实际上石墨烯本来就存在于自然界，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。

㈡ 石墨烯的研究历史

实际上石墨烯本来就存在于自然界，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。
石墨烯在实验室中是在2004年，当时，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷，经过5年的发展，人们发现，将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远了。因此，在随后三年内, 安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应，他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖。
在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来。

㈢ 石墨烯材料的发展历史和现状以及石墨烯材料的主要几个研究方向

A、高压输电线，利来用了它的导自电性好的特点，故A正确，不符合题意；B、坚韧的防弹衣，利用了它的拉力好的特点，故B正确，不符合题意；C、保温隔热材料，要求导热性能差，而石墨烯具有优良的导电性和导热性，故不适合做保温隔热材料，C符合题意；D、二极管和三极管，利用了它的半导体特性，故D正确，不符合题意；故选C．

㈣ 石墨烯是什么

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。

研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米，键与键之间的夹角为120°。

除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键（与苯环类似），因而具有优良的导电和光学性能。

(4)石墨烯的发展历史扩展阅读

当入射光的强度超过某一临界值时，石墨烯对其的吸收会达到饱和。这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器。

这种独特的吸收可能成为饱和时输入光强超过一个阈值，这称为饱和影响，石墨烯可饱和容易下可见强有力的激励近红外地区，由于环球光学吸收和零带隙。由于这种特殊性质，石墨烯具有广泛应用在超快光子学。石墨烯/氧化石墨烯层的光学响应可以调谐电。

更密集的激光照明下，石墨烯拥有一个非线性相移的光学非线性克尔效应。

溶解性：在非极性溶剂中表现出良好的溶解性，具有超疏水性和超亲油性。

熔点：科学家在2015年的研究中表示约4125K，有其他研究表明熔点在5000K左右。

其他性质：可以吸附和脱附各种原子和分子。

㈤ 石墨稀的发展简史

石墨烯出现在实验室中是在2004年，当时，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰版姆和克斯特亚·权诺沃消洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷，经过5年的发展，人们发现，将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远了。 因此，两人在2010年获得诺贝尔物理学奖。 石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中，电子能够极为高效地迁移，而传统的半导体和导体，例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，目前一般的电脑芯片以这种方式浪费了70%-80%的电能，石墨烯则不同，它的电子能量不会被损耗，这使它具有了非同寻常的优良特性。

㈥ 曹原发现石墨烯超导有什么深刻意义

曹原发现石墨烯超导深刻意义为：只需简单操作，无需引入其他物质，就能使石墨烯出现超导现专象。

之前虽然已有日本科学家将钙原子和石墨烯结合在超低温下实现过超导效应，但是相比曹原这一次只是在石墨烯材料内部就得出了这样的结论，其重要程度完全无法相比。因为曹原的结果中，将两层石墨烯超导体经过电场和角度微调，却变成了绝缘体！这一不可思议的变化意味着曹原的成果极有可能提供一个全新的思路和平台去解决超导问题的起源！

㈦ 中科院所向披靡，打破壁垒，能掌握引领第4次工业革命的石墨烯吗

近年来，5G技术的面世，让更多的人对芯片的研究方向和深度有了新发展。率先推出5g技术的中国，与此同时中科院所获得的研究成果也不相上下。

在13年，第4次工业革命已经成为时代发展核心主题，而石墨烯是其中的突破口之一。中国在世界忙着向5G进发的时候，就已经悄然无声的打破了困住科学家多年的难题。比快，有谁快得过中国速度？

对于石墨烯这种能新能源能让它价值最大化的而且使得研究成果完全掌握在自己手中的方法就是，自己创建一条产业链。

目前，据数据表示，我国将再次领先于世界，打造出属于自己的石墨烯产业链条，再次向世界，展示了中国速度。和今天之前的任何一件事一样，不管那些的势力如何阻拦，中国的“原子弹”一定会爆炸，中国的神舟一定会登月，中国的科技必将引领潮流！

㈧ 碳元素的发现简史

碳可以说是人类接触到的最早的元素之一，也是人类利用得最早的元素之一。从人类在地球上出现以后，就和碳有了接触，由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭，动物被烧死以后，便会剩下骨碳，人类在学会了怎样引火以后，碳就成为人类永久的“伙伴”了，所以碳在古代就已经是被人知道的元素。发现碳的精确日期是不可能查清楚的，从拉瓦锡(Lavoisier A L 1743—1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出，碳首先是作为元素出现的。碳在古代的燃素理论的发展过程中起了重要的作用，根据这种理论，碳在那时不是以一种元素的形式出现的而是一种纯粹的燃素，由于研究煤和其它化学物质的燃烧，拉瓦锡首先指出碳是一种元素。
碳在自然界中存在有多种同素异形体──金刚石、石墨、石墨烯，碳纳米管，C60，六方晶系陨石钻石（蓝丝黛尔石）。金刚石和石墨早已被人们所知，拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后，确定这两种物质燃烧都产生了CO2，因而得出结论，即金刚石和石墨中含有相同的“基础”，称为碳。正是拉瓦锡首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家哈里可劳特等人发现的，它是由60个碳原子组成的一种球状的稳定的碳分子，是金刚石和石墨之后的碳的第三种同素异形体。
碳元素的拉丁文名称Carbonium来自Carbon一词，就是“煤”的意思，它首次出现在1787年由拉瓦锡等人编著的《化学命名法》一书中。碳的英文名称是Carbon。