石墨烯光电力热学性能

石墨烯光电力热学性能

石墨烯（Graphene）是由单层的碳原子紧密排列成二维的蜂巢状六角格子的一种物质。自从2004年Andre Geim 和他的学生Konstantin Novoselov通过实验从石墨里面剥离出单层的石墨烯后，石墨烯的研究和应用在不到十年间就获得了飞速发展，而这完全得益于石墨烯的特殊结构和优良性能。

光学性能

石墨烯具有优异的光学性能。理论和实验结果表明，单层石墨烯吸收 2.3%的可见光，即透过率为97.7%，它几乎是完全透明的。这一性能决定了石墨烯适合应用于一些轻薄、透明的元器件。

电学性能

石墨烯结构稳定，各碳原子间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，无碳原子缺失情况，也就保持了结构稳定，使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射，迁移率可达200000cm2/(v*s)，约为硅中电子迁移率的140倍，其电导率可达104s/m，是室温下导电性最佳的材料。因受温度和掺杂效应影响很小，低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基电子器件的一大显著优势。力学性能

石墨烯其抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和1.1TPa。石墨烯的强度极限为42N/m2，是已知材料中强度和硬度最高的晶体结构，从而保证了石墨烯制品的使用稳定性，也有助于促进石墨烯增强复合材料和机械材料的研究应用。

热学性能

石墨烯的理论比表面积可达2630m2/g，室温热导率约为5300 w/(m·k)，高于碳纳米管和金刚石，是室温下铜的热导率的10倍多。对于一些电子设备，频率越高，热量也越高，如果导热性达不到要求，频率提升就会受到限制，填充的信号也就有限。导热率高决定了石墨烯适合于高频电路。

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