石墨烯:一个诺贝尔奖的故事

By: Fernando Gomollón-Bel《GRAPHENE:A NOBEL STORY》

自2013年以来,石墨烯旗舰汇集了学术界、工业界的研究人员,将石墨烯和二维材料推向欧洲科学研究的前沿。但是什么时候-以及如何-一切都开始了? 请加入我们回顾石墨烯多彩而瞩目的历史传奇。

石墨是最稳定的碳形式,自古以来就为人所知。在石墨中,碳原子排列成一系列的碳原子层,由弱相互作用结合在一起。这种独特的结构使它成为一种很好的润滑剂,一种良好的热、电导体,也是铅笔的理想笔芯:因为这些碳原子层很容易滑动,所以它们可以精确地转移到一张纸上,让我们写、画、想象和好奇。

在这些好奇者中有科学家,他们第一次梦想在20世纪40年代末分离这些碳原子层。他们预测,由于量子现象和相对论效应,这种有史以来最薄的材料-将具有非常不寻常的电子性质,因为物理定律在纳米尺度上可能有很大的不同。但纳米尺度的独特性允许石墨的碳原子层独立存在?许多最聪明的人认为这将是不稳定的,有些人认为这是完全不可能的----一个理论上的乌托邦。

这是石墨烯吗? (https://www.nature.com/articles/nmat1849)也许显微镜可以确定这些奇妙的碳原子层的性质。

诺沃西洛夫想起几天前,他无意中听到一些同事吹嘘他们部门有一台新的隧道显微镜。该装置能够绘制纳米级物体的锐利图像,同时可以测量它们的电学性质。立刻,诺沃西洛夫知道这个装置是阐明它们的材料的关键。还有尤里卡!隧道显微镜一举两得:它使他们第一次观察到石墨烯的各个层-称为石墨烯单层-,并允许他们证明石墨烯的物理特性符合他们的理论预测。

石墨烯即将进入现代电子领域?答案是历史。

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