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今天看到石墨烯的量子特性,什么量子霍尔效应 石墨烯分数量子霍尔效应

2020-08-11知识35

为什么石墨烯材料有那么多新奇的物性? 谢邀!为了探究石墨烯的物性,或者说性质,我们首先需要了解石墨烯的结构。石墨烯是由碳原子组成的,它原子之间的成键方式与石墨相同,本质上来讲,它就是石墨的一层,但只具有单个原子的厚度,我们称之为二维材料。那二维材料又是什么呢?我们知道一个平面是二维的,空间是三维的,二维材料就是说石墨烯在平面方向上尺寸的改变不会影响它的材料固有性质,而在垂直平面方向,也就是在第三维改变它的尺寸的话(如增加石墨烯的层数),会显著改变它的性能。最典型的一个变化就是随着石墨烯层数的增加,它的摩擦系数明显减小,而我们日常生活中传统的材料如铁、铝、塑料、木板等等是不具有这种新奇的特性的。需要注意的是,我们通常说的石墨烯,是指一层,而实际上如果有两层我们也叫石墨烯,但是叫做双层石墨烯,三层的叫三层石墨烯,当石墨烯的层数超过十的时候,它表现出来的性质就几乎和石墨相同了,也就是说,石墨烯的层数越多,它表现出来的物性越接近于石墨,一般超过十层我们就不叫它石墨烯,而叫石墨了,这也是为什么石墨烯具有如此新奇物性的一个重要原因。另一方面,从图1中可以看到,石墨烯内部的碳原子是以正六边形的结构形成化学键的(两个圆球之间的连接体),。如何理解量子霍尔效应? 如何理解量子霍尔效应,就得先理解霍尔效应,一起来看看吧!霍尔效应是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机制时发现的。霍尔效应的原理就是:当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在垂直于导体与磁感线的两个方向上产生电势差。霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。在电场强度与洛伦兹力产生平衡之后,不再聚集,此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力,使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移,这个现象称为霍尔效应,而产生的内建电压称为霍尔电压。量子霍尔效应(Quantum Hall effect),是霍尔效应的量子力学版本。一般看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称。整数量子霍尔效应由马普所的德国物理学家冯·克利青发现。他因此获得1985年诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应由崔琦、霍斯特·施特默和亚瑟·戈萨德发现,前两者因此与罗伯特·劳夫林分享1998年诺贝尔物理。什么是量子反常霍尔效应? https://topocondmat.org/w4_haldane/haldane_model.html? topocondmat.org 2:Haldane,F.D.M.Model for a quantum hall effect without landau levels:Condensed matter 。石墨烯粉末是否有毒 石墨烯本身没有毒。实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约e68a84e79fa5e9819331333431356662包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是一层甚至几层石墨烯。石墨烯具有很好的韧性,且可以弯曲,石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度,平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔,因而石墨纸显得很脆,然而,经氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。扩展资料:石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到,而科学家在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应,在碰到杂质时不会产生背散射,这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。石墨烯中的电子和光子均没有静止质量,他们的速度是和动能没有关系的常数。石墨烯传导和价带在狄拉克点相遇。在狄拉克点的六个位置动量空间的边缘布里渊区分为两组等效的三份。相比之下,传统半导体的主要。今天看到石墨烯的量子特性,什么量子霍尔效应 就是一些平面材料,比如石墨烯,在磁场下的电子运动有了一种“量子特征”—指“霍尔电阻”不是线性的,是按自然数量变化的(1.2.3.4…倍的变)。要强磁和极低温度条件才有。将石墨剥离制成石墨烯发生了物理变化吗? 将石墨剥离减薄成为单层石墨片即石墨烯后,迁移率等电学性质发生显著改善,透明性也很好,另外还会发生分数量子霍尔效应等特殊的量子效应谁是真正的石墨烯龙头 石墨2113烯5只概念股价值解析:1、烯碳新材5261:石墨烯产业布局持续推进;41022、美都能源:携手浙1653大分享石墨烯盛宴,深度布局能源行业;3、康得新:员工持股计划进展更新,国际高分子复合材料平台型公司,维持“买入”评级;4、华丽家族:“科技+金融”、军民深度融合典范临近空间飞行器有望获革命性突破;5、方大炭素:矿石业务拖累公司业绩,期待产品结构加速升级。扩展资料:石墨烯和石墨一样属于复式六角晶格,在二维平面上每个碳原子以sp2杂化轨道相衔接,也就是每个碳原子与最近邻的三个碳原子间形成三个σ 键。剩余的一个p电子轨道垂直于石墨烯平面,与周围原子形成π键,碳原子间相互围成正六边形平面蜂窝形结构,这样在同一原子面上只有两种空间位置相异的原子。石墨烯的一个最重要的性质是电子运输特性,石墨烯表现出了异常的整数量子霍尔效应。其霍尔电导为量子电导的奇数倍,且可以在室温观测到[1-3]。这一现象可以用来证明相对论的量子力学的观点,也就是说石墨烯的电子属于Dirac方程适用范围的电子。石墨烯被认为在晶体管方面具有广泛的应用前景—它里面的电子可以不通过散射而进行亚微细距离移动。这种特性对于制造需要快速转换信号的晶体管。石墨烯的光电特性到底是怎么一回事? 二维材料石墨烯具有独特的光电特性,被称作硅的替代物,那么这个光电特性到底指的是什么?

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