复合材料的制备方法,微观结构及其力学和介电性能研究昝晓庆田明Р]等测得石墨烯的强度是世界上最好钢强度 100 倍,该小组利用原子显微镜测量石墨烯的力学性能,测得其杨氏模量可达0.5TPa(极为不易形变),弹性系数为105N/m。Р Р强韧Р石墨烯的极限强度可以达到130GPa,拉伸模量是1.01TPa。据James物理组预测,研究发现,在石墨烯样品破碎之前,每100nm的距离上可以承受的最大压力高达2.9uN。这就相当于需要施加55N压力才能将1m长的石墨烯扯断。较为形象的描述是,如果用石墨烯制成包装袋子,他可以承受的物品质量为两吨。石墨烯的强度已超过金刚石,成为世界上最硬的物质。Р1.3.2电学性能Р以独立碳原子为基,将周围碳原子产生的势作为微扰,可以用矩阵的方法计算出石墨烯的能级分布。在狄拉克点(Dirac Point)附近展开,可得能量与波矢呈线性关系(类似于光子的色散关系),且在狄拉克点出现奇点(singularity)。这意味着在费米面附近,石墨烯中电子的有效质量为零,这一能量结构使得石墨烯具有了电学等方面的独特性质。石墨烯特有的能带结构使空穴和电子相互分离,导致了新电子传导现象的产生,如量子干涉效应、不规则量子霍尔效应等。Novoselov[[]石墨烯及其聚合物纳米复合材料张力吴俊涛北京航空航天大学江雷中国科学院化学研究所Р] 等观察到石墨烯具有室温量子霍耳效应,使原有的温度范围扩大了10 倍。Р石墨烯独特的性能与其电子能带结构紧密相关:Р图3 石墨烯电子能带结构Р 导电性Р 在石墨烯中,每个碳原子都有一个未成键的p电子,这些p电子可以在晶体中自由移动,且运动速度高达光速的1/300,远超过了电子在一般导体中的运动速度。可以高速移动的电子赋予了石墨烯良好的导电性。在电阻方面,石墨烯的电阻率只约10-6Ω·cm,比铜或银更低,是世上电阻率最小的材料。Р高电子迁移率
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