Grafeno

eta|strukturo de grafeno
**Grafeno** estas simpla plata tavolo el sp²-ligitaj karbonatomoj. Oni povas imagi ĝin, kiel disetenditajn nanotubojn; ĝi estas aromata, tio estas, ĝi formiĝas laŭ heksagonaj ringoj. Oni povas produkti nun plataĵon je 10 mikrometroj dikan, sed planas dikajn je centimetro. Ĝi havas elstarajn elektrokonduktajn ecojn (tiel tre gravas por la transistoroj), ĝi estas elasta kun bonega kemia stabileco (ĝi ne reakcias kun gasoj kaj humideco de la aero).

## klarigi 
La ligoj inter karbonatomoj estas pli fortaj ol tiuj en diamanto, kaj ĝi estas konsiderata materialo pli forta ol diamanto en ebeno.  Ĝi estas fizike tre forta kaj havas la plej altan tirreziston en la mondo. Oni diras, ke ĝia varmokondukteco estas la plej bona en la mondo, kaj ĝia elektra kondukteco ankaŭ estas inter la plej bonaj.

Perfekta grafeno konsistas nur el aro de seslateraj ĉeloj; kvinangulaj kaj heptagonaj ĉeloj estas kraddifektoj. Kiam kvinlatera unuo estas izolita, la ebeno mallarĝiĝas en konuson (12 kvinlateraj unuoj formas fulerenon), dum izolita heptagonala unuo fleksas la tukon en selan formon. Per kontrolado de la enkonduko de kvinangulaj kaj heptagonalaj ĉeloj, diversaj formoj kiel ekzemple karbonaj nanoburĝonoj povas esti kreitaj. Unu-mura karbonnanotubo povas esti rigardata kiel cilindro el grafeno (laŭvole finita per duongloba grafena ĉapo farita el ses kvinangulaj unuoj). En 2010, Andre Geim kaj Konstantin Novoselov ricevis la Nobel-premion pri fiziko pro siaj pioniraj eksperimentoj pri la dudimensia materialo grafeno.

## Produktadmetodo 
Ĝis la 2000-aj jaroj, grafeno estis malfacile akirebla, kaj esplorado en ĉi tiu kampo ne progresis dum multaj jaroj. En 2004, oni malkovris, ke grafeno povus esti akirita per gluado de pecoj de grafito al celofana bendo kaj poste senŝeligado de ili, kio kondukis al progresoj en aplikata esplorado pri grafeno. sed la koresponda rezisteco estas 10⁻⁶ Ω cm⁻¹. Ĉi tiu valoro estas pli malgranda ol tiu de arĝento, kiu estas la materialo kun la plej malgranda rezisto je ĉambra temperaturo. Tamen, je ĉambra temperaturo, en grafeno sur substrato de siliciodioksido, elektrona disĵeto fare de la optikaj fononoj de la substrato estas pli severa ol disĵeto fare de la akustikaj fononoj de la grafeno mem, limigante la moveblecon al 40 000 cm²V. -1. s-1.

### Optikaj ecoj 
Pro siaj unikaj elektraj ecoj, grafeno estas neatendite opaka, malgraŭ esti ununura tavolo de karbonatomoj. La blanka lum-absorbo de grafeno estas surprize simpla valoro: *πα* ≒2.3%. kie α estas la konstanto de fajna strukturo. Kvankam ĉi tio estas eksperimente konfirmita fakto, la mezuradoj ne estas sufiĉe precizaj por esti uzataj por plibonigi la valoron de la fajnstruktura konstanto.

### Spina transporto 
Grafeno estas konsiderata ideala materialo por spintroniko pro sia malgranda spino-orbita kuplado kaj nekonsiderinda nuklea magneta momento de karbono. La enkonduko kaj detekto de elektra spinfluo je ĉambra temperaturo estis ĵus montritaj. Spina kohereco-longo de pli ol unu mikrometro estis observita ĉe ĉambra temperaturo, kaj la direkto de la spinfluo povas esti kontrolita per elektra pordego ĉe malaltaj temperaturoj.

### Magneta kampa efiko 
Aldone al sia alta movebleco kaj minimuma elektra konduktiveco, grafeno montras tre interesan konduton en magnetaj kampoj. Grafeno montras nenormalan kvantum-Hall-efikon, kiu estas **1/2** malfaza kompare kun la konvencia kvantum-Hall-efiko. Tio estas, la Hall-konduktiveco estas **σxy = ±4(N+1/2)e²/h**. kie N estas la nivelo-indekso de Landau, kun faktoro de **4** devenanta de la du valoj kaj duobla degenereco de la spinoj. Ĉi tiu karakteriza konduto observeblas eĉ je ĉambra temperaturo. Duobla grafeno ankaŭ montras la kvantuman Hall-efikon, sed kio okazas en duobla grafeno estas la normala kvantum Hall-efiko, kun **σxy = ±4Ne2/h**. La foresto de la unua altebenaĵo, **N = 0**, sugestas, ke la dutavola grafeno fariĝas metala ĉe la neŭtrala punkto.

Grafeno montras fazoŝovon de nur π, konatan kiel la Berry-fazo. La Berry-fazo ekestiĝas de la fakto, ke la efika maso de la portantoj fariĝas nulo proksime de la Dirac-punkto. Studo pri la temperaturdependeco de la osciladoj de Shubnikov-de Haas en grafeno rivelas, ke portantoj, kiuj kondutas kvazaŭ ili havus nulan efikan mason en la energio-ondnombra dispersa rilato, havas finhavan ciklotronan mason.

## Fontoj
* Novoselov, K.S. *et al*. "Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films", *Science*, Vol 306 (5696), p. 666-669, **2004** [DOI: 10.1126/science.1102896]

## Vidu ankaŭ 
* Fulereno
* Nacia Instituto de Grafeno

## Eksteraj ligiloj 
* [bildgalerio pri grafito(https://eo.wikipedia.org/wiki/grafito) kaj grafeno]

## Referencoj