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最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)最薄單層石墨烯 有望成為制造未來芯片的最好材料(圖)
據(jù)國外媒體報道，隨著科技的不斷發(fā)展，電腦和手機(jī)的運行速度也將會越來越快。科學(xué)家近日就對外公布了一種超薄的單層石墨烯物質(zhì)，有望被用作電腦和手機(jī)等未來電子產(chǎn)品中的芯片制作材料，從而來提高這些電子產(chǎn)品的運行速度。
科學(xué)家通過該實驗也得出結(jié)論，即正常情況下，電子在單層石墨中的傳送速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于在硅物質(zhì)中的速度，而眾所周知，目前大多電子產(chǎn)品中的芯片都是由物質(zhì)硅制作而成。如果真的將單層石墨作為芯片的制作材料，這對于商業(yè)利益來說將會是一個巨大的突破，因為它不僅會提高機(jī)器的運行速度，它本身的靈活性能還會使手機(jī)和電腦等電子產(chǎn)品像鉛筆一樣被靈活卷起。而科學(xué)家在最近的一次研究中也發(fā)現(xiàn)，次電子粒子在這種超薄的單層石墨中能夠更快速的運行，它有很大可能被應(yīng)用在未來新一代的電子產(chǎn)品中，促使電子產(chǎn)品更快速的運行。
據(jù)悉，單層石墨烯僅由一層碳原子層組成，是于2004年時被曼切斯特大學(xué)的科學(xué)家康斯坦丁·諾沃肖洛夫（Kostya Novoselov）和安德烈·海姆（Andre Geim）首次發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時，他們通過使用一條透明膠帶，從一塊石墨中剝?nèi)チ艘粚颖”〉奶紝樱S即在眼前呈現(xiàn)出了一層較為密集的碳原子層，也就是所謂的單層石墨烯。諾沃肖洛夫教授在《獨立報》上表示，他們對該單層石墨做了一個開創(chuàng)性實驗，科學(xué)家為了觀察電子在這種單層石墨物質(zhì)中究竟會以何種速度流動，他們在實驗中將一塊單層石墨懸掛在一處密閉的真空中，且在此空間中，沒有留下任何可供電子流動的間隙。研究結(jié)果讓大家很吃驚，因為他們發(fā)現(xiàn)子在單層石墨中具有巨大的流動性，流動的速度十分快。
在該實驗被公開后，全球各地大學(xué)的研究人員都開始著眼于將單層石墨做成芯片，應(yīng)用到新一代的電子設(shè)備中，例如，有的研究人員嘗試著研發(fā)新型電腦觸摸屏，在該觸摸屏中用單層石墨芯片代替原有硅芯片。諾沃肖洛夫教授和安德烈—海姆教授表示，該研究結(jié)果對于物理學(xué)來說是個很大的突破，對于未來的新一代電子應(yīng)用程序來說則蘊含著非比尋常的意義，未來的單層石墨電子產(chǎn)品不再是夢想。同時，諾沃肖洛夫教授和安德烈—海姆教授在去年也通過該二維單層石墨物質(zhì)的開創(chuàng)性試驗奪得了諾貝爾物理學(xué)獎。
石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種，還非常牢固堅硬；作為單質(zhì)，它在室溫下傳遞電子的速度比已知導(dǎo)體都快。
石墨烯是一種二維晶體，最大的特性是其中電子的運動速度達(dá)到了光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電子在一般導(dǎo)體中的運動速度。這使得石墨烯中的電子，或更準(zhǔn)確地，應(yīng)稱為“載荷子”(electric charge carrier)，的性質(zhì)和相對論性的中微子非常相似。人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當(dāng)把石墨片剝成單層之后，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯.
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