熱門材料石墨烯的特殊性質

石墨烯具有許多優異的性質，據息是世界上zui薄的材料，zui堅固的材料，理論比表面積高，具有良好的導電性能，以及室溫下高速的電子遷移率。同時，石墨烯*的電子結構，使其具有*的量子隧道效應、半整數的量子霍爾效應、雙極電場效應、從不消失的電導率等特殊性質，引起了科學界巨大興趣，*正掀起一起一股石墨烯研究的熱潮。

石墨烯的電子結構和電學性質也非常*。石墨烯的能帶結構中價帶和導帶在費米能級的六個頂點上相交，從這個意義上說，石墨烯是一種沒有能隙的物質，顯示金屬性。在單層石墨烯中，每個碳原子都貢獻出一個末成鍵的電子，這些電子可以在晶體中自由移動，賦予石墨烯非常好的導電性。石墨烯中電子的典型傳導速率達到了光速1/300,遠遠超過了電子在一般半導體的傳導速度。

在石墨烯中，觀測到的量子隧穿效應與粒子穿越勢壘的幾率與勢壘的高度呈指數遞減關系不一樣。可以解釋為：摻雜在晶體內部形成許多勢壘，高電勢下，電子遠離勢壘，而空穴被吸引到勢壘內部，外部電子和內部空穴之間形成電荷藕合對稱，可以同一個自旋波動函數來描述，從而zui終導致量子隧穿效應的發生。