石墨烯导电灯泡什么原理

Question

如题所述

Answer 1

1. 石墨烯是一种仅有一个原子厚度的碳的晶体形式，它展现了理想的晶体结构。
2. 研究小组将小片石墨烯连接到金属电极上，并使其悬空于基底材料上方。通过加载电流，石墨烯加热并发出光亮。
3. 这种新型的宽带光源可以集成到硅芯片上，为开发原子厚度的、可折叠的、透明的显示技术铺平道路，同时也推动了基于石墨烯的硅芯片光通讯技术的发展。
4. 在芯片表面实现微小结构的发光，有助于发展完全整合的光子电路，其中光将取代电流在半导体电路中的作用。
5. 石墨烯因其卓越的光学、电学、力学特性，在材料科学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等领域展现出重要的应用潜力，被广泛认为是未来革命性的材料。
6. 石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层相似，都通过sp2杂化轨道形成键。每个碳原子贡献了一个位于pz轨道上的未成键电子，而相邻碳原子之间的pz轨道以垂直方向形成了π键，这些π键处于半填满状态。
7. 研究表明，石墨烯中的碳原子配位数为3，两个相邻碳原子间的键长约为1.42×10^-10米，键与键之间的夹角为120°。
8. 除了与其他碳原子通过σ键形成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道还形成了贯穿全层的多原子大π键，这赋予了石墨烯出色的导电和光学性能。