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石墨烯,一種由石墨剝離出之單層石墨材料,於2004 年首度由英國曼徹斯特大學物理學家 Andre Geim和 Konstantin Novoselov成功從石墨中分離出石墨烯而證實其可以單獨存在,兩人也因「 for groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene」共同獲得2010 年諾貝爾物理學獎。

石墨烯是以 sp2混成軌域組成六角形蜂巢排列之二維晶體,厚度 0.335 nm,僅一個碳原子直徑,是目前世上最薄的材料,卻擁有傑出的力學性質,機械強度遠高於鋼鐵百倍,比重卻僅約鋼鐵的四分之一,可作為輕型航空器材料;而電學性質部分,電阻較銅與銀低,為目前已知材料中於室溫下電阻最低的,且電子遷移率高,因此應用於電子元件材料將有優秀的表現;其幾近透明加上具備良好導電性,也在光電領域上受到關注,未來也可應用於太陽能電池、觸控面板與其他相關產業。

石墨烯之理論物理特性如下:

熱傳導係數達5300 W/m‧K
比表面積可達2630 m2/g
電阻率僅約10-6 Ω‧cm
電子遷移率可達2‧105 cm2/V‧s
光學透明度可達97.7 %

 
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