单层石墨烯最早由英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)在2004年提炼出来的。
单层石墨烯是一种由单层碳原子以六边形蜂窝状排列构成的二维材料,具有优异的物理和化学性质,如极高的电导率、机械强度和透明度等。安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫通过机械剥离法从石墨中成功提炼出单层石墨烯,这一发现使他们获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
他们在实验中,使用一个粘有石墨的硅晶圆作为基底,将晶圆放在一块高度抛光的铜片上,通过在两者之间施加足够的压力,使得石墨在铜片上形成一层单层石墨烯。这种剥离方法简单、高效,为石墨烯的研究和应用奠定了基础。
自从2004年首次成功提炼出单层石墨烯以来,这一材料的研究和应用得到了广泛的关注。单层石墨烯在电子学、能源、传感器、催化剂等领域具有巨大的应用潜力。例如,它可以作为高性能超级电容器的电极材料,提高能量存储密度;在电子学领域,单层石墨烯可以用来制造超薄、高灵敏度的传感器和晶体管。
1. 单层石墨烯的发现标志着二维材料研究的新起点,为材料科学和纳米技术领域带来了新的突破。
2. 单层石墨烯的制备方法除了机械剥离法外,还包括化学气相沉积(CVD)和溶液剥离法等。
3. 单层石墨烯的研究与应用正不断深入,未来有望在多个领域实现商业化应用,为人类社会带来更多便利。