Γραφένιο : Φυσική &amp; Εφαρμογές
Creators: name: Λαμπρινός, Μιχαήλ Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Γραφένιο
Φυσική
Εφαρμογές
Graphene
Physics
Applications

description: Αντικείμενο της εργασίας αυτής είναι η μελέτη του γραφενίου, τόσο θεωρητικά όσο και πειραματικά. Το γραφένιο το οποίο αποτελείται από sp2 δεσμούς ατόμων άνθρακα τα οποία διατάσσονται σε ένα δισδιάστατο κυψελοειδές πλέγμα, οδήγησε σε μία θεαματική αύξηση του αριθμού των ερευνητικών δραστηριοτήτων τα τελευταία 6-7 χρόνια. Στο γεγονός αυτό συνετέλεσαν οι εκπληκτικές ιδιότητες που το χαρακτηρίζουν ως υλικό στην κλίμακα των νανομέτρων. Έτσι το γραφένιο δικαίως θεωρείται, ένα από τα θαυματουργά υλικά του εικοστού πρώτου αιώνα. Στο πρώτο μέρος της εργασίας, πραγματοποιείται μία θεωρητική μελέτη του γραφενίου. Πιο συγκεκριμένα στο πρώτο κεφάλαιο, μελετώνται οι σημαντικότερες από τις ιδιότητες που το καθιστούν μοναδικό ως υλικό, αλλά και οι τεχνικές οι οποίες χρησιμοποιούνται για το χαρακτηρισμό του. Στο δεύτερο κεφάλαιο, εξετάζονται οι μέθοδοι παρασκευής του γραφενίου και στο τρίτο παρουσιάζονται μερικές από τις πολυάριθμες εφαρμογές του. Τέλος, στο δεύτερο μέρος της εργασίας πραγματοποιείται μία πειραματική προσέγγιση, με την μέτρηση της διαπερατότητας δειγμάτων γραφίτη που αποτελεί μία bulk μορφή γραφενίου. Πιο αναλυτικά, κατασκευάζονται είκοσι δείγματα από ρινίσματα γραφίτη, τα οποία φωτογραφίζονται σε σκοτεινό δωμάτιο. Στη συνέχεια οι φωτογραφίες επεξεργάζονται στον υπολογιστή, με τη βοήθεια ειδικού προγράμματος επεξεργασίας εικόνων. Τα δεδομένα που προκύπτουν συλλέγονται και επεξεργάζονται, ώστε να κατασκευαστούν τρία χρήσιμα διαγράμματα. Η όλη διαδικασία πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια ειδικού προγράμματος επεξεργασίας δεδομένων. Τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την ερμηνεία των διαγραμμάτων είναι ιδιαίτερα χρήσιμα και σημαντικά.
description: The subject of this thesis is the study of graphene, both theoretically and experimentally. Graphene, a monolayer of sp2 bonded carbon atoms in a honeycomb lattice, created surge in research activities during the last 6-7 years owing to its high current density, ballistic transport, chemical inertness, high thermal conductivity, optical transmittance, and super hydrophobicity at nanometer scale. Graphene is considered to be one of the miracle materials in the twenty-first century.In the first part of this work, is carried out a theoretical study of graphene. Specifically, in the first chapter were studied the most important properties that make graphene unique as a material. In the same chapter were also studied the techniques that used for characterization. The second chapter examines the methods that used for manufacturing graphene and the third chapter presents some of the numerous applications.Finally, in the second part of this work is carried out an experimental approach by measuring the permeability of graphite samples, which consists a bulk form of graphene. In detail, twenty graphite samples are manufactured of graphite flakes, which are photographed in a dark room. Then the photos are processed on the computer, using a special image processing program. In addition, the resulting data are collected and processed in order to form three useful charts, by using a special program for data processing. The conclusions from the interpretation of the charts are really useful and important.