Na 2010 Geim na Novoselov nwetara Nrite Nobel na physics maka ọrụ ha na graphene.Ihe nrite a ahapụla ọtụtụ mmadụ mmetụta miri emi.A sị ka e kwuwe, ọ bụghị ngwá ọrụ nnwale nke Nrite Nobel bụ ihe a na-ahụkarị dị ka teepu ntanye, ọ bụghịkwa ihe nyocha ọ bụla dị ka anwansi ma dị mfe nghọta dị ka graphene "kristal abụọ".Enwere ike inye ọrụ ahụ na 2004 na 2010, nke dị ụkọ na ndekọ nke Nrite Nobel na afọ ndị na-adịbeghị anya.
Graphene bụ ụdị ihe nwere otu oyi akwa carbon atom nke a haziri nke ọma ka ọ bụrụ eriri mmanụ aṅụ nwere akụkụ abụọ.Dị ka diamond, graphite, fullerene, carbon nanotubes na amorphous carbon, ọ bụ ihe (ihe dị mfe) nke ihe mejupụtara carbon.Dị ka e gosiri na foto dị n'okpuru ebe a, a na-ahụ fullerenes na carbon nanotubes ka a na-atụgharị ya n'ụzọ ụfọdụ site na otu oyi akwa nke graphene, nke ọtụtụ graphene na-akwakọba.The theoretical nnyocha na ojiji nke graphene na-akọwa Njirimara nke dị iche iche carbon dị mfe bekee (graphite, carbon nanotubes na graphene) adịru ihe fọrọ nke nta ka 60 afọ, ma ọ na-kweere n'ozuzu na ndị dị otú ahụ akụkụ abụọ ihe siri ike guzosie ike na-adị naanị. naanị agbakwunyere n'elu mkpụrụ akụkụ atọ ma ọ bụ n'ime ihe dị ka graphite.Ọ bụ n'afọ 2004 ka Andre Geim na nwa akwụkwọ ya Konstantin Novoselov wepụrụ otu oyi akwa nke graphite site na nyocha na nyocha na graphene nwetara mmepe ọhụrụ.
Ma Fullerene (n'aka ekpe) na carbon nanotube (n'etiti) nwere ike na-ewere dị ka a na-akpọre ya site na otu oyi akwa nke graphene n'ụzọ ụfọdụ, mgbe graphite (n'aka nri) na-stacked site multiple layers nke graphene site na njikọ nke van der Waals ike.
N'oge a, graphene nwere ike nweta n'ọtụtụ ụzọ, na ụzọ dị iche iche nwere uru na ọghọm nke onwe ha.Geim na Novoselov nwetara graphene n'ụzọ dị mfe.N'iji teepu transperent dị na nnukwu ụlọ ahịa, ha wepụrụ graphene, mpempe akwụkwọ graphite nwere naanị otu oyi akwa nke carbon carbon, site na mpempe graphite pyrolytic dị elu.Nke a dị mma, ma njikwa njikwa adịghị mma, na graphene nwere nha nke na-erughị 100 microns (otu ụzọ n'ụzọ iri nke millimeter) nwere ike nweta naanị, nke a ga-eji mee nyocha, ma ọ siri ike iji mee ihe maka ihe bara uru. ngwa.Ntube ikuku kemịkalụ nwere ike itolite ihe nlele graphene nwere nha iri puku kwuru iri centimita n'elu igwe.Ọ bụ ezie na mpaghara nwere nghazi na-agbanwe agbanwe bụ naanị 100 microns [3,4], ọ dabara adaba maka mkpa mmepụta nke ngwa ụfọdụ.Ụzọ ọzọ a na-ahụkarị bụ ikpo ọkụ silicon carbide (SIC) kristal na ihe karịrị 1100 ℃ na agụụ, nke mere na atom silicon dị nso n'elu ikpochapụ, na carbon carbon fọdụrụnụ na-edozizi, nke nwekwara ike nweta graphene samples nwere ezigbo ihe onwunwe.
Graphene bụ ihe ọhụrụ nwere ihe pụrụ iche: nrụgharị eletrik ya dị oke mma dị ka ọla kọpa, na okpomọkụ ya dị mma karịa ihe ọ bụla a maara.O doro anya nke ukwuu.Naanị obere akụkụ (2.3%) nke ihe omume kwụ ọtọ a na-ahụ anya ka graphene ga-etinye uche na ya, ọtụtụ n'ime ọkụ ga-agafe.Ọ dị oke oke nke na ọbụna helium atọm (ụmụ irighiri gas kacha nta) enweghị ike ịgafe.Eketara akụrụngwa anwansi ndị a ozugbo site na graphite, kama site na arụ ọrụ quantum.Ngwa eletriki ya pụrụ iche na ngwa anya na-ekpebi na o nwere atụmanya ngwa sara mbara.
Ọ bụ ezie na graphene pụtara naanị ihe na-erughị afọ iri, o gosila ọtụtụ ngwa teknụzụ, nke dị ụkọ na ngalaba physics na sayensị ihe.Ọ na-ewe ihe karịrị afọ iri ma ọ bụ ọbụna ọtụtụ iri afọ maka ihe n'ozuzu ha ịkwaga site na ụlọ nyocha gaa na ndụ n'ezie.Kedu ihe eji graphene eme ihe?Ka anyị leba anya n’ihe atụ abụọ.
Eletrọd transperent dị nro
N'ọtụtụ ngwa eletriki, ọ dị mkpa iji ihe na-eduzi transperent dị ka electrodes.Elekere eletrọnịkị, ihe mgbako, igwe onyonyo, ihe ngosi kristal mmiri, ihuenyo mmetụ, ogwe anyanwụ na ọtụtụ ngwaọrụ ndị ọzọ enweghị ike ịhapụ ịdị adị nke electrodes transperent.Eletrọd transperent ọdịnala na-eji indium tin oxide (ITO).N'ihi ọnụ ahịa dị elu na oke ntanye nke indium, ihe ahụ na-agbaji na enweghị mgbanwe, na electrode kwesịrị itinye ya na etiti oyi akwa nke oghere, ọnụ ahịa ya dịkwa oke elu.Ruo ogologo oge, ndị ọkà mmụta sayensị na-agbalị ịchọta ihe ga-anọchi ya.Na mgbakwunye na ihe ndị a chọrọ maka nghọta, ezigbo conductivity na nkwadebe dị mfe, ọ bụrụ na mgbanwe nke ihe ahụ n'onwe ya dị mma, ọ ga-adabara maka ịme "akwụkwọ elektrọn" ma ọ bụ ngwaọrụ ngosi ndị ọzọ na-agbanwe agbanwe.Ya mere, mgbanwe bụkwa akụkụ dị oke mkpa.Graphene bụ ihe dị otú ahụ, nke dị mma maka electrodes transperent.
Ndị nyocha sitere na Samsung na Mahadum Chengjunguan dị na South Korea nwetara graphene nwere ogologo diagonal nke 30 inch site na ntinye mmiri kemịkalụ wee bufee ya na ihe nkiri 188 micron polyethylene terephthalate (PET) iji mepụta ihuenyo mmetụ dabere na graphene [4].Dị ka e gosiri na ọnụ ọgụgụ dị n'okpuru ebe a, graphene toro na foil ọla kọpa na-ebu ụzọ jikọta ya na teepu ntanye ọkụ (akụkụ nke na-acha anụnụ anụnụ), mgbe ahụ, a na-agbaze foil ọla kọpa site na usoro kemịkal, n'ikpeazụkwa, a na-ebufe graphene na ihe nkiri PET site na kpo oku. .
Ngwa ntinye ọkụ eletrik ọhụrụ
Graphene nwere ngwa anya pụrụ iche.Ọ bụ ezie na enwere naanị otu oyi akwa nke atọ, ọ nwere ike ịmịkọrọ 2.3% nke ìhè a na-ebunye n'ogo ogologo ogologo oge niile site na ìhè a na-ahụ anya gaa na infrared.Ọnụọgụ a enweghị ihe jikọrọ ya na paramita ihe ndị ọzọ nke graphene ma dabere na quantum electrodynamics [6].Ìhè na-etinye uche na ya ga-eduga na ọgbọ nke ndị na-ebu (electrons na oghere).Ọgbọ na njem nke ndị na-ebu na graphene dị nnọọ iche na ndị na semiconductor omenala.Nke a na-eme ka graphene dabara adaba maka ngwa induction fotoelectric ultrafast.A na-eme atụmatụ na ngwa induction fotoelectric dị otú ahụ nwere ike ịrụ ọrụ na ugboro 500ghz.Ọ bụrụ na ejiri ya maka nnyefe mgbaàmà, ọ nwere ike ibunye efu ijeri 500 ma ọ bụ nke kwa nkeji, wee mezue nnyefe nke ọdịnaya diski Blu ray abụọ n'otu sekọnd.
Ndị ọkachamara sitere na IBM Thomas J. Watson Research Center na United States ejirila graphene rụpụta ngwaọrụ induction fotoelectric nke nwere ike ịrụ ọrụ na ugboro 10GHz [8].Nke mbụ, a kwadebere flakes graphene na mkpụrụ silicon nke ejiri silica gbara ọkpụrụkpụ 300 nm kpuchie ya site na "usoro ịdọka teepu", wee mee palladium ọla edo ma ọ bụ ọla edo titanium nke nwere etiti 1 micron na obosara nke 250 nm na ya.N'ụzọ dị otú a, a na-enweta ngwaọrụ induction fotoelectric dabere na graphene.
Eserese eserese nke graphene fotoelectric induction akụrụngwa na nyocha eletrọnịkị microscope (SEM) nke ihe nlele n'ezie.Ahịrị mkpụmkpụ ojii dị na ọnụ ọgụgụ a dabara na 5 microns, ebe dị anya n'etiti ahịrị ọla bụ otu micron.
Site na nnwale, ndị na-eme nchọpụta chọpụtara na nke a metal graphene metal Ọdịdị photoelectric induction ngwaọrụ nwere ike iru ugboro na-arụ ọrụ nke 16ghz na kasị, na ike na-arụ ọrụ na nnukwu ọsọ na wavelength nso site 300 nm (nso ultraviolet) na 6 microns (infrared), mgbe. tube induction fotoelectric ọdịnala enweghị ike ịza ọkụ infrared nwere ogologo ogologo ogologo.Ugboro arụ ọrụ nke graphene fotoelectric induction akụrụngwa ka nwere nnukwu ohere maka imeziwanye.Ọrụ ya dị elu na-eme ka ọ nwee atụmanya dị iche iche nke ngwa, gụnyere nkwurịta okwu, njikwa anya na nlekota gburugburu ebe obibi.
Dị ka ihe ọhụrụ nwere ihe pụrụ iche, nchọpụta na ntinye nke graphene na-apụta n'otu n'otu.Ọ na-esiri anyị ike ịgụpụta ha ebe a.N'ọdịnihu, e nwere ike ubi mmetụta tubes mere nke graphene, molekụla switches mere nke graphene na molekụla detectors mere nke graphene na ndụ kwa ụbọchị… Graphene nke ji nwayọọ nwayọọ pụta na laabu ga-enwu na ndụ kwa ụbọchị.
Anyị nwere ike ịtụ anya na ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke ngwaahịa eletrọnịkị na-eji graphene ga-apụta n'ọdịnihu dị nso.Chee echiche banyere otú ọ ga-esi amasị gị ma ọ bụrụ na e nwere ike ịkpọkọta ekwentị anyị na netbooks, kụchie na ntị anyị, tinye n'akpa anyị, ma ọ bụ kechie n'aka nkwojiaka anyị mgbe anyị na-ejighị ya!
Oge nzipu: Mar-09-2022