กราฟีน ความเป็นมาของวัสดุมหัศจรรย์

กราฟีน

วัสดุบางเพียงชั้นเดียวของอะตอม คือสิ่งเดียวกับที่พบได้ทั่วไปในไส้ดินสอของเด็กนักเรียนทุกคน

คาร์บอนบางชั้นเดียวรูปหกเหลี่ยมมีชื่อเรียกว่ากราฟีนนั้นอยู่ในความสงสัยของเหล่านักวิทยาศาสตร์มายาวนาน มีหลายคนใช้ความพยายามอธิบายด้วยคณิตศาสตร์ถึงการมีอยู่ของสิ่งนี้

ความเป็นมา

ปี 1859 เบจามิน คอลลินส์ โบรดี พบการมีอยู่ของชั้นบางๆของกราไฟต์ ออกไซด์ แบบลดรูปด้วยความร้อน

ปี 1916 โครงสร้างของกราไฟต์ถูกพบด้วยการเลี้ยวเบนของผงกราไฟต์

ปี 1918 คอห์ลชูทเทอร์ และ ฮาเอนนิ ศึกษารายละเอียดของกระดาษกรสไฟต์ออกไซด์

ปี1924 โครงสร้างกราไฟต์ถูกพบด้วยวิธีเลี้ยวเบนของผลึกเดี่ยวสำเร็จ

ปี 1947 พี.อาร์. วอลเลซทำการศึกษาเชิงทฤษฎีของกราฟีน ด้วยความต้องการรู้สมบัติทางอิเล็กทรอนิคส์ของกราไฟต์ในสามมิติ

สมการดิแรคได้นำมาใช้โดย กอร์ดอน เซเมนนอฟ ดิวินเซนโซ่ และเมเล่

เซเมนนอฟ ชี้ว่าจะมีสนามแม่เหล็กเกิด ที่ระดับแลนเดาณ. ตำแหน่งดิแรค พ้อยท์

ในปี 1948 ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแรกๆตีพิมพ โดย จี. รูเอส และ เอฟ.โวกท์

ก่อนปี 2004 สารประกอบกราไฟต์ ศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน พวกเขาพบชั้นกราไฟต์แบบสองสามชั้น โดยอาจมีกราไฟต์ชั้นเดียวร่วมด้วย

การศึกษาในช่วงแรกนั้นสามารถย้อนไปถึงปี 1962 เมื่อบอห์มรายงานการค้นพบกราไฟต์ออกไซด์ชั้นเดียว

ตั้งแต่ปี 1970  มีความพยายามแยกกราไฟต์ชั้นเดียวด้วยวิธีการเอพิแท็กเชียลบนวัสดุอื่น

กราฟีนแบบนี้จะมีพันธะ sp2 ระหว่างคาร์บอน แต่มีการถ่ายเทประจุระหว่างชั้นรองรับกับกราฟีน ทำให้บางครั้งเกิดพันธะระหว่าง d oribital กับ π orbital อันทำให้โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์เปลี่ยนไป

แต่ต่อมากราไฟต์ชั้นเดียวถูกพบโดยกล้องอิเล็กตรอนด้วยวิธีเชิงเคมี

ทศวรรษ 1990 มีความพยายามจะแยกกราไฟต์ชั้นเดียวด้วยวิธีเชิงกล

แต่ไม่มีใครที่แยกได้บางกว่า 50-100 ชั้นเลยก่อนปี 2004