2 차원 형태의 결정질 탄소 인 그래 핀 (graphene)으로서, 허니 콤 (육각) 격자를 형성하는 단일 탄소 원자 층 또는이 허니 콤 구조의 여러 결합 된 층. 형태 (예를 들어, 이중층 그래 핀, 다층 그래 핀)를 지정하지 않고 사용될 때, 그래 핀이라는 단어는 일반적으로 단일 층 그래 핀을 지칭한다. 그래 핀은 탄소의 모든 그래파이트 구조의 모체 형태이다: 그래파이트 (graphite)는 비교적 약하게 결합 된 그래 핀 층으로 구성된 3 차원 결정이고; 그래 핀의 스크롤로 표현 될 수있는 나노 튜브; 버키볼, 일부 육각형 고리를 갖는 그래 핀으로 만들어진 구형 분자는 오각형 고리로 대체된다.
그래 핀의 첫 연구
그래 핀의 이론적 연구는 1947 년 물리학 자 필립 알 월리스 (Philip R. Wallace)에 의해 흑연의 전자 구조를 이해하는 첫 단계로 시작되었습니다. 1986 년 화학자 Hanns-Peter Boehm, Ralph Setton 및 Eberhard Stumpp에 의해 용어 결정질 형태의 탄소를 지칭하는 흑연이라는 단어와 접미사-엔의 조합으로 1986 년 화학자 Hanns-Peter Boehm, Ralph Setton 및 Eberhard Stumpp이 도입했습니다. 탄소 원자는 6 각형 또는 6 면형 고리 구조를 형성한다.
2004 년 맨체스터 대학 물리학 자 Konstantin Novoselov와 Andre Geim과 동료들은 흑연에서 매우 간단한 박리 방법을 사용하여 단일 층 그래 핀을 분리했습니다. 그들의 "스카치-테이프 방법"은 접착 테이프를 사용하여 흑연 샘플로부터 상부 층을 제거한 다음 층을 기판 재료에 적용 하였다. 테이프가 제거 될 때, 일부 그래 핀은 단일 층 형태로 기판에 남았다. 실제로 그래 핀의 유도는 그 자체로는 어려운 일이 아니다. 누군가가 종이에 연필로 그림을 그릴 때마다, 연필 자국에는 작은 부분의 단층 및 다층 그래 핀이 포함됩니다. 맨체스터 그룹의 성과는 그래 핀 플레이크를 분리 할뿐만 아니라 물리적 특성을 연구하는 것이 었습니다. 특히, 그래 핀의 전자는 이동도가 매우 높기 때문에 그래 핀이 전자 응용 분야에 사용될 수 있음을 보여 주었다. 2010 년에 Geim과 Novoselov는 노벨 물리학상을 수상했습니다.
이들 첫 번째 실험에서, 그래 핀의 기판은 실리콘 이산화물의 얇은 투명 층으로 자연적으로 덮힌 실리콘이었다. 단층 그래 핀은 표준 광학 현미경 하에서 그래 핀을 볼 수있을 정도로 강한 이산화 규소와 광학적 대비를 생성하는 것으로 밝혀졌다. 이 가시성은 두 가지 원인이 있습니다. 첫째, 그래 핀의 전자는 가시 광선 주파수에서 광자와 매우 강하게 상호 작용하여 원자 층당 빛의 강도의 약 2.3 %를 흡수합니다. 둘째, 이산화 규소 층에서의 간섭 현상에 의해 광학 콘트라스트가 강하게 향상된다; 이것들은 비누 필름이나 물 위의 기름과 같은 얇은 필름에 무지개 색을 만드는 동일한 현상입니다.
