石墨烯粉體的的物理特性是怎樣?

　　石墨烯粉體的內部結構：

　　石墨烯粉體內部碳原子像石墨原子層一樣排列在sp雜化軌道上，具有以下特征：碳原子有4個價電子，其中3個電子產生sp鍵。也就是說，每個碳原子對pz軌道上的微星耦合電子都有貢獻，近鄰原子的pz軌道在與平面垂直的方向上形成鍵，新形成的鍵表示半充電狀態。

　　研究表明，石墨烯中碳原子的配位數為3，兩個相鄰碳原子之間的鍵長為1.4210米，鍵與鍵之間的角度為120。除了鍵與其他碳原子用六角環連接的蜂窩層結構外，垂直于每個碳原子層平面的pz軌道可以形成貫穿整個層的多元者的大鍵(類似苯環)，具有良好的導電性和光學性能。

　　石墨烯粉體的動力學特性：

　　石墨烯是已知強度較高的材料之一，韌性好，可以彎曲。石墨烯的理論楊氏模量達到1.0TPa，固有抗拉強度為130GPa。利用氫等離子體改造的還原石墨烯也具有很強的強度，平均系數可以達到0.25TPa。石墨片組成的石墨紙有很多洞，所以石墨紙看起來很脆，但氧化后由功能化石墨制成，然后由功能化石墨制成的石墨紙非常堅固結實。

　　石墨烯粉體的電子效應：

　　室溫下石墨烯的載流子遷移率約為15000cm/(V S)，是硅材料的10倍以上，是已知載流子遷移率較高的物質銦(InSb)的兩倍以上。在某些條件下(例如低溫)，石墨烯的載體遷移率較高可達250000厘米/(V S)。與許多材料不同，石墨烯的電子遷移率幾乎不受溫度變化的影響，在50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm/(V S)左右。

　　此外，石墨烯的電子載體和霍爾載體的半整數量子霍爾效應可以通過電場作用改變化學潛力來觀察，科學家們在室溫下觀察了石墨烯的量子霍爾效應。石墨烯的載體遵循特殊的量子隧道效應，遇到雜質時不會產生后向散射。這就是石墨烯的局域超導性和高載波遷移率的原因。石墨烯中的電子和光子都沒有靜止質量，它們的速度是與動能無關的常數。

　　石墨烯是零距離半導體，因為它的前途和價格在迪拉克分店相遇。在狄拉克點的六個位置，動量空間的邊緣布里淵被分為兩組相等的三部分。相反，傳統半導體的主要點通常是鎢，動量為0。

　　熱能石墨烯具有很好的熱傳導性能。純無缺陷單層石墨烯的熱導率較高可達5300W/mK，是導熱率高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)的碳材料。作為載體，熱傳導率也可以達到600W/mK。此外，石墨烯的彈道熱導率可以向下移動單位圓周和長度的碳納米管的彈道熱導率下限。