stringtranslate.com

Графен

Графен ( / ˈ ɡ r æ f n / ) [1] представляет собой аллотроп углерода, состоящий из одного слоя атомов , расположенных в плоской наноструктуре в виде сот . [2] [3] Название «графен» происходит от слова « графит » и суффикса -ен , указывающего на наличие двойных связей в структуре углерода.

Графен известен своей исключительно высокой прочностью на разрыв , электропроводностью , прозрачностью и является самым тонким двумерным материалом в мире. [4] Несмотря на почти прозрачную природу одного листа графена, графит (образованный из сложенных слоев графена) кажется черным, потому что он поглощает все длины волн видимого света. [5] [6] В микроскопическом масштабе графен является самым прочным материалом, когда-либо измеренным. [7] [8]

Фотография подвешенной графеновой мембраны в проходящем свете. Этот материал толщиной в один атом можно увидеть невооруженным глазом, поскольку он поглощает примерно 2,3% света. [6] [5]

Существование графена было впервые теоретически предположено в 1947 году Филиппом Р. Уоллесом во время его исследований электронных свойств графита. [9] В 2004 году материал был выделен и охарактеризован Андре Геймом и Константином Новоселовым в Университете Манчестера [10] [11] с использованием куска графита и клейкой ленты . [12] В 2010 году Гейм и Новоселов были удостоены Нобелевской премии по физике за их «новаторские эксперименты, касающиеся двумерного материала графена». [13] Хотя небольшие количества графена легко производить с использованием метода, которым он был первоначально выделен, попытки масштабировать и автоматизировать производственный процесс для массового производства имели ограниченный успех из-за проблем с экономической эффективностью и контролем качества. [14] [15] Мировой рынок графена составлял 9 миллионов долларов в 2012 году, [16] при этом большая часть спроса была связана с исследованиями и разработками в области полупроводников , электроники, электрических батарей , [17] и композитов .

IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) рекомендует использовать термин «графит» для трехмерного материала и резервировать термин «графен» для обсуждения свойств или реакций одноатомных слоев. [18] Более узкое определение «изолированного или отдельно стоящего графена» требует , чтобы слой был достаточно изолирован от окружающей среды, [19] но включало бы слои, подвешенные или переведенные в диоксид кремния или карбид кремния . [20]

История

Кусок графита , графеновый транзистор и диспенсер для ленты . Пожертвованы Нобелевскому музею в Стокгольме Андре Геймом и Константином Новоселовым в 2010 году.

Структура графита и его интеркалированных соединений

В 1859 году Бенджамин Броди отметил высокопластинчатую структуру термически восстановленного оксида графита . [21] [22] Пионеры рентгеновской кристаллографии попытались определить структуру графита. Отсутствие крупных образцов монокристаллического графита способствовало независимому развитию рентгеновской порошковой дифракции Питером Дебаем и Полом Шеррером в 1915 году и Альбертом Халлом в 1916 году. [23] [24] [25] Однако ни одна из их предложенных структур не была правильной. В 1918 году Фолькмар Кольшюттер и П. Хаенни описали свойства бумаги из оксида графита . [26] Структура графита была успешно определена с помощью монокристаллической рентгеновской дифракции Дж. Д. Берналом в 1924 году, [ 27] хотя последующие исследования внесли небольшие изменения в параметры элементарной ячейки . [28] [29]

Теория графена была впервые исследована П. Р. Уоллесом в 1947 году как отправная точка для понимания электронных свойств трехмерного графита. Возникающее безмассовое уравнение Дирака было отдельно указано в 1984 году Гордоном Уолтером Семеновым [ 30] и Дэвидом П. Винченцо и Юджином Дж. Меле. [31] Семенов подчеркнул возникновение в магнитном поле электронного уровня Ландау именно в точке Дирака . Этот уровень отвечает за аномальный целочисленный квантовый эффект Холла . [32] [33] [34]

Наблюдения за тонкими слоями графита и связанными с ними структурами

Изображения, полученные с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) тонких образцов графита, состоящих из нескольких слоев графена, были опубликованы Г. Рюссом и Ф. Фогтом в 1948 году. [35] В конце концов, отдельные слои также были обнаружены напрямую. [36] Отдельные слои графита также были обнаружены с помощью просвечивающей электронной микроскопии в объемных материалах, в частности внутри сажи, полученной путем химического расслоения . [37]

С 1961 по 1962 год Ханнс-Петер Бём опубликовал исследование чрезвычайно тонких чешуек графита. [38] В исследовании были измерены чешуйки размером всего ~0,4 нм , что составляет около 3 атомных слоев аморфного углерода. Это было наилучшее возможное разрешение для просвечивающих электронных микроскопов в 1960-х годах. Однако невозможно различить взвешенный монослой и многослойный графен по их контрастам в просвечивающем электронном микроскопе, и единственный известный метод — это анализ относительной интенсивности различных дифракционных пятен. [36] Первые надежные наблюдения просвечивающего электронного микроскопа за монослоями, вероятно, приведены в ссылках 24 и 26 обзора Гейма и Новоселова 2007 года. [2]

В 1975 году ван Боммель и др. эпитаксиально вырастили один слой графита поверх карбида кремния. [39] Другие выращивали одиночные слои атомов углерода на других материалах. [40] [41] Этот «эпитаксиальный графен» состоит из гексагональной решетки толщиной в один атом из атомов углерода, связанных sp 2 , как в свободном графене. Однако между двумя материалами происходит значительная передача заряда и, в некоторых случаях, гибридизация между d-орбиталями атомов подложки и π-орбиталями графена, что значительно изменяет электронную структуру по сравнению со структурой свободно стоящего графена.

Boehm et al. ввели термин «графен» для гипотетической однослойной структуры в 1986 году. [42] Термин был снова использован в 1987 году для описания отдельных листов графита как компонента интеркалированных соединений графита , [43] которые можно рассматривать как кристаллические соли интеркаланта и графена. Он также использовался в описаниях углеродных нанотрубок Р. Сайто и Милдред и Джином Дрессельхаусом в 1992 году, [44] и в описании полициклических ароматических углеводородов в 2000 году С. Ваном и другими. [45]

Попытки изготовить тонкие пленки графита путем механического отслаивания начались в 1990 году. [46] Первоначальные попытки использовали методы отслаивания, похожие на метод вытяжки. Были получены многослойные образцы толщиной до 10 нм. [2]

В 2002 году Роберт Б. Резерфорд и Ричард Л. Дадман подали заявку на патент в США на метод получения графена путем многократного отслаивания слоев от графитовой чешуйки, приклеенной к подложке, достигая толщины графита 0,00001 дюйма (0,00025 миллиметра ). Ключом к успеху была возможность быстро и эффективно идентифицировать графеновые чешуйки на подложке с помощью оптической микроскопии, которая обеспечивала небольшой, но видимый контраст между графеном и подложкой. [47]

Другой патент США был подан в том же году Бором З. Джаном и Вэнем С. Хуангом на метод производства графена на основе отслаивания с последующим истиранием. [48]

В 2014 году изобретатель Ларри Фуллертон запатентовал процесс производства однослойных графеновых листов. [49]

Полная изоляция и характеристика

Андрей Гейм и Константин Новоселов на пресс-конференции лауреатов Нобелевской премии в Шведской королевской академии наук , 2010 год.

Графен был должным образом выделен и охарактеризован в 2004 году Андреем Геймом и Константином Новоселовым из Манчестерского университета . [10] [11] Они вытащили графеновые слои из графита с помощью обычной клейкой ленты в процессе, называемом микромеханическим расщеплением, в просторечии называемом техникой скотча. [50] Затем графеновые чешуйки были перенесены на тонкий слой диоксида кремния на кремниевой пластине («пластине»). Кремний электрически изолировал графен и слабо взаимодействовал с ним, обеспечивая почти нейтральные по заряду графеновые слои. Кремний под SiO
2
может использоваться в качестве электрода «заднего затвора» для изменения плотности заряда в графене в широких пределах.

Эта работа привела к получению двумя учеными Нобелевской премии по физике в 2010 году за их новаторские эксперименты с графеном. [51] [52] [50] Их публикация и удивительно простой метод приготовления, который они описали, вызвали «графеновую золотую лихорадку». Исследования расширились и разделились на множество различных подобластей, изучающих различные исключительные свойства материала — квантово-механические, электрические, химические, механические, оптические, магнитные и т. д.

Изучение коммерческих приложений

С начала 2000-х годов несколько компаний и исследовательских лабораторий работали над разработкой коммерческих приложений графена. В 2014 году с этой целью в Университете Манчестера был создан Национальный институт графена с первоначальным финансированием в размере 60 миллионов фунтов стерлингов. [53] В северо-восточной Англии два коммерческих производителя, Applied Graphene Materials [54] и Thomas Swan Limited [55] [56] , начали производство. Cambridge Nanosystems [57] — крупномасштабное предприятие по производству графенового порошка в Восточной Англии .

Структура

Графен представляет собой один слой атомов углерода, плотно связанных в гексагональной сотовой решетке. Это аллотроп углерода в форме плоскости sp2 - связанных атомов с длиной молекулярной связи 0,142  нм (1,42  Å ). В листе графена каждый атом соединен с тремя ближайшими соседями углерода σ-связями и делокализованной π-связью , что способствует образованию валентной зоны , которая простирается на весь лист. Этот тип связи также наблюдается в полициклических ароматических углеводородах . [58] [37] Валентная зона соприкасается с зоной проводимости , что делает графен полуметаллом с необычными электронными свойствами , которые лучше всего описываются теориями для безмассовых релятивистских частиц. [2] Носители заряда в графене показывают линейную, а не квадратичную зависимость энергии от импульса, и полевые транзисторы с графеном могут быть изготовлены с биполярной проводимостью. Перенос заряда осуществляется баллистически на большие расстояния; материал демонстрирует большие квантовые колебания и большой нелинейный диамагнетизм . [59]

Склеивание

Углеродные орбитали 2s, 2p x , 2p y образуют гибридную орбиталь sp 2 с тремя основными лепестками под углом 120°. Оставшаяся орбиталь, p z , выходит за пределы плоскости графена.
Сигма- и пи-связи в графене. Сигма-связи возникают в результате перекрытия гибридных орбиталей sp2 , тогда как пи-связи возникают в результате туннелирования между выступающими pz - орбиталями.

Три из четырех внешних электронов каждого атома в листе графена занимают три гибридные орбитали sp2 — комбинацию орбиталей s, px и py которые используются совместно с тремя ближайшими атомами, образуя σ-связи. Длина этих связей составляет около 0,142 нанометра. [60] [61]

Оставшийся электрон внешней оболочки занимает ap z орбиталь, которая ориентирована перпендикулярно плоскости. Эти орбитали гибридизуются вместе, образуя две полузаполненные полосы свободно движущихся электронов, π и π∗, которые отвечают за большинство заметных электронных свойств графена. [60] Недавние количественные оценки ароматической стабилизации и предельного размера, полученные из энтальпий гидрирования (ΔH hydro ), хорошо согласуются с литературными сообщениями. [62]

Листы графена складываются в графит с межплоскостным расстоянием 0,335  нм (3,35  Å ). [63]

Листы графена в твердой форме обычно демонстрируют дифракцию для слоев графита (002). Это справедливо для некоторых однослойных наноструктур. [64] Однако неслоистый графен, показывающий только кольца (hk0), наблюдался в ядре досолнечных графитовых луковиц. [65] Исследования с помощью просвечивающего электронного микроскопа показывают огранку на дефектах в плоских листах графена [66] и предполагают роль двумерной кристаллизации из расплава.

Геометрия

Изображение графена, полученное с помощью сканирующего зондового микроскопа

Гексагональную решетчатую структуру изолированного однослойного графена можно непосредственно увидеть с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) листов графена, подвешенных между прутьями металлической сетки. [36] Некоторые из этих изображений показали «рябь» плоского листа с амплитудой около одного нанометра. Эта рябь может быть присуща материалу в результате нестабильности двумерных кристаллов, [2] [67] [68] или может происходить от вездесущей грязи, видимой на всех изображениях графена, полученных с помощью ПЭМ. Остатки фоторезиста , которые необходимо удалить для получения изображений с атомным разрешением, могут быть « адсорбатами », наблюдаемыми на изображениях, полученных с помощью ПЭМ, и могут объяснить наблюдаемую рябь. [69]

Гексагональная структура также видна на изображениях графена, нанесенного на подложки из диоксида кремния, полученных с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) [70]. Волнистость, видимая на этих изображениях, вызвана конформацией графена в решетке подложки и не является внутренней. [70]

Стабильность

Расчеты ab initio показывают, что графеновый лист термодинамически нестабилен, если его размер меньше примерно 20 нм, и становится наиболее стабильным фуллереном (как в графите) только для молекул размером более 24 000 атомов. [71]

Электронные свойства

Электронная зонная структура графена. Валентные зоны и зоны проводимости встречаются в шести вершинах гексагональной зоны Бриллюэна и образуют линейно рассеивающиеся конусы Дирака.

Графен является полупроводником с нулевой щелью, поскольку его зоны проводимости и валентные зоны встречаются в точках Дирака . Точки Дирака — это шесть точек в импульсном пространстве на краю зоны Бриллюэна , разделенных на два неэквивалентных набора из трех точек. Эти наборы обозначены как K и K'. Эти наборы придают графену вырождение долины . Напротив, для традиционных полупроводников основной точкой интереса обычно является Γ, где импульс равен нулю. [60]

Если направление в плоскости ограничено, а не бесконечно, его электронная структура изменяется. Эти ограниченные структуры называются графеновыми нанолентами . Если нанолента имеет край «зигзаг», запрещенная зона остается нулевой. Если край «кресло», запрещенная зона не равна нулю.

Сотовую структуру графена можно рассматривать как две чередующиеся треугольные решетки. Эта перспектива была использована для расчета зонной структуры для одного слоя графита с использованием приближения сильной связи. [60]


Электронный спектр

Электроны, распространяющиеся через сотовую решетку графена, эффективно теряют свою массу, создавая квазичастицы, описываемые двумерным аналогом уравнения Дирака, а не уравнением Шредингера для спина- 1/2 частицы. [72] [73]

Дисперсионное соотношение

Электронная зонная структура и конусы Дирака с эффектом легирования [ необходима ссылка ]

Метод расщепления привел непосредственно к первому наблюдению аномального квантового эффекта Холла в графене в 2005 году группой Гейма и Филиппом Кимом и Юаньбо Чжаном . Этот эффект предоставил прямое доказательство теоретически предсказанной фазы Берри безмассовых дираковских фермионов графена и доказательство дираковской фермионной природы электронов. [32] [34] Эти эффекты ранее наблюдались в объемном графите Яковом Копелевичем, Игорем А. Лукьянчуком и другими в 2003–2004 годах. [74] [75]

Когда атомы помещаются на гексагональную решетку графена, перекрытие между p z (π) орбиталями и s или p x и p y орбиталями равно нулю по симметрии. Поэтому p z электроны, образующие π-зоны в графене, можно рассматривать независимо. В рамках этого π-зонного приближения, используя обычную модель сильной связи , дисперсионное соотношение (ограниченное только взаимодействиями первых ближайших соседей), которое производит энергию электронов с волновым вектором k, имеет вид: [30] [76]

с энергией прыжка ближайших соседей (π-орбиталей) γ 02,8 эВ и постоянная решетки a2,46 Å . Зоны проводимости и валентные зоны соответствуют разным знакам. При одном p z -электроне на атом в этой модели валентная зона полностью занята, в то время как зона проводимости вакантна. Две зоны соприкасаются в углах зоны ( точка K в зоне Бриллюэна), где имеется нулевая плотность состояний, но нет запрещенной зоны. Таким образом, графен проявляет полуметаллический (или полупроводниковый с нулевой щелью) характер, хотя это неверно для листа графена, свернутого в углеродную нанотрубку из-за его кривизны. Две из шести точек Дирака независимы, а остальные эквивалентны по симметрии. Вблизи точек K энергия линейно зависит от волнового вектора, подобно релятивистской частице. [30] [77] Поскольку элементарная ячейка решетки имеет базис из двух атомов, волновая функция имеет эффективную 2-спинорную структуру .

Следовательно, при низких энергиях, даже пренебрегая истинным спином, электроны можно описать уравнением, формально эквивалентным безмассовому уравнению Дирака . Поэтому электроны и дырки называются фермионами Дирака . [30] Это псевдорелятивистское описание ограничено хиральным пределом , т. е. исчезающей массой покоя M 0 , что приводит к интересным дополнительным особенностям: [30] [78]

Здесь v F ~10 6  м/с (.003 c) — скорость Ферми в графене, которая заменяет скорость света в теории Дирака; — вектор матриц Паули , — двухкомпонентная волновая функция электронов, а E — их энергия. [72]

Уравнение, описывающее линейный закон дисперсии электронов, имеет вид:

где волновой вектор q измеряется от вершины зоны Бриллюэна K, а нуль энергии устанавливается совпадающим с точкой Дирака. Уравнение использует формулу псевдоспиновой матрицы, которая описывает две подрешетки сотовой решетки. [77]

Распространение волн в одиночном атоме

Электронные волны в графене распространяются в пределах одноатомного слоя, что делает их чувствительными к близости других материалов, таких как диэлектрики с высоким значением κ , сверхпроводники и ферромагнетики .

Амбиполярный перенос электронов и дырок

Когда напряжение затвора в полевом графеновом устройстве меняется с положительного на отрицательное, проводимость переключается с электронов на дырки. Концентрация носителей заряда пропорциональна приложенному напряжению. Графен нейтрален при нулевом напряжении затвора, а удельное сопротивление максимально из-за нехватки носителей заряда. Быстрое падение удельного сопротивления при инжекции носителей показывает их высокую подвижность, в данном случае порядка 5000 см 2 /Вс. Подложка n-Si/SiO 2 , T = 1К. [2]

Графен демонстрирует высокую подвижность электронов при комнатной температуре, при этом зарегистрированные значения превышают15 000  см 2 ⋅В −1 ⋅с −1 . [2] Подвижности дырок и электронов почти идентичны. [73] Подвижность не зависит от температуры между10 К и100 K , [32] [79] [80] показывая минимальное изменение даже при комнатной температуре (300 K), [2] предполагая, что доминирующим механизмом рассеяния является рассеяние дефектов . Рассеяние акустическими фононами графена по сути ограничивает подвижность при комнатной температуре в свободном графене до200 000  см 2 ⋅В −1 ⋅с −1 при плотности носителей10 12  см −2 . [80] [81]

Соответствующее удельное сопротивление листов графена равно10 −8  Ом⋅м , что ниже удельного сопротивления серебра , которое является самым низким из известных при комнатной температуре. [82] Однако на SiO
2
подложки, рассеяние электронов на оптических фононах подложки имеет более значительный эффект, чем рассеяние на фононах графена, ограничивая подвижность до40 000  см 2 ⋅В −1 ⋅с −1 . [80]

На перенос заряда может влиять адсорбция загрязняющих веществ, таких как молекулы воды и кислорода , что приводит к неповторяющимся и большим гистерезисным характеристикам IV. Исследователям необходимо проводить электрические измерения в вакууме. Для защиты было предложено покрыть поверхность графена такими материалами, как SiN, PMMA или h-BN. В январе 2015 года было сообщено о первой стабильной работе графенового устройства на воздухе в течение нескольких недель для графена, поверхность которого была защищена оксидом алюминия . [83] [84] В 2015 году покрытый литием графен продемонстрировал сверхпроводимость , впервые для графена. [85]

Электрическое сопротивление в 40-нанометровых нанолентах эпитаксиального графена изменяется дискретными шагами. Проводимость лент превышает прогнозы в 10 раз. Ленты могут функционировать скорее как оптические волноводы или квантовые точки , позволяя электронам плавно течь вдоль краев ленты. В меди сопротивление увеличивается пропорционально длине, поскольку электроны сталкиваются с примесями. [86] [87]

Транспорт доминирует в двух режимах: один баллистический и температурно-независимый, а другой термически активированный. Баллистические электроны напоминают те, что в цилиндрических углеродных нанотрубках. При комнатной температуре сопротивление резко возрастает на определенной длине — баллистический режим на 16 микрометрах и термически активированный режим на 160 нанометрах (1% от предыдущей длины). [86]

Электроны графена могут преодолевать микрометровые расстояния без рассеивания даже при комнатной температуре. [72]

Электропроводность и перенос заряда

Несмотря на нулевую плотность носителей вблизи точек Дирака, графен демонстрирует минимальную проводимость порядка . Происхождение этой минимальной проводимости до сих пор неясно. Однако рябь графенового листа или ионизированные примеси в SiO
2
Подложка может привести к локальным скоплениям носителей, которые обеспечивают проводимость. [73] Несколько теорий предполагают, что минимальная проводимость должна быть ; однако большинство измерений имеют порядок или больше [2] и зависят от концентрации примесей. [88]

Вблизи нулевой плотности носителей графен проявляет положительную фотопроводимость и отрицательную фотопроводимость при высокой плотности носителей, что обусловлено взаимодействием между фотоиндуцированными изменениями как веса Друде, так и скорости рассеяния носителей. [89]

Графен, легированный различными газообразными веществами (как акцепторами, так и донорами), можно вернуть в нелегированное состояние путем осторожного нагрева в вакууме. [88] [90] Даже при концентрациях легирующих примесей , превышающих 10 12 см −2 , подвижность носителей заряда не демонстрирует заметных изменений. [90] Графен, легированный калием в сверхвысоком вакууме при низкой температуре, может снизить подвижность в 20 раз. [88] [91] Уменьшение подвижности обратимо при нагревании графена для удаления калия.

Из-за двух измерений графена, как полагают, происходит фракционирование заряда (когда кажущийся заряд отдельных псевдочастиц в низкоразмерных системах меньше одного кванта) [92] . Поэтому он может быть подходящим материалом для построения квантовых компьютеров [93] с использованием анионных цепей. [94]

Хиральный полуцелый квантовый эффект Холла

Уровни Ландау в графене появляются при энергиях, пропорциональных √ N , в отличие от стандартной последовательности, которая выглядит как N + 1/2 . [2]

Квантовый эффект Холла в графене

Квантовый эффект Холла — это квантово-механическая версия эффекта Холла , который представляет собой создание поперечной (перпендикулярной основному току) проводимости в присутствии магнитного поля . Квантование эффекта Холла в целых кратных (« уровень Ландау ») основной величины e2 / h ( где e — элементарный электрический заряд, а hпостоянная Планка ). Обычно его можно наблюдать только в очень чистых твердых телах кремния или арсенида галлия при температурах около3  К и очень сильные магнитные поля.

Графен демонстрирует квантовый эффект Холла: квантование проводимости необычно тем, что последовательность шагов смещена на 1/2 относительно стандартной последовательности и с дополнительным множителем 4. Холловская проводимость графена равна , где N — уровень Ландау, а вырождения двойной долины и двойного спина дают множитель 4. [2] Эти аномалии присутствуют не только при чрезвычайно низких температурах, но и при комнатной температуре, т. е. примерно при 20 °C (293 K). [32]

Хиральные электроны и аномалии

Такое поведение является прямым результатом хиральных, безмассовых дираковских электронов графена. [2] [95] В магнитном поле их спектр имеет уровень Ландау с энергией точно в точке Дирака. Этот уровень является следствием теоремы об индексе Атьи–Зингера и наполовину заполнен в нейтральном графене, [30] что приводит к «+1/2» в проводимости Холла. [33] Двухслойный графен также демонстрирует квантовый эффект Холла, но только с одной из двух аномалий (т.е. ). Во второй аномалии первое плато при N = 0 отсутствует, что указывает на то, что двухслойный графен остается металлическим в точке нейтральности. [2]

Хиральный полуцелый квантовый эффект Холла в графене. Плато в поперечной проводимости появляются при полуцелых кратных 4 e 2 / h . [2]

В отличие от обычных металлов, продольное сопротивление графена показывает максимумы, а не минимумы для интегральных значений фактора заполнения Ландау в измерениях осцилляций Шубникова–де Гааза , отсюда и термин « интегральный квантовый эффект Холла». Эти колебания показывают сдвиг фазы на π, известный как фаза Берри . [32] [73] Фаза Берри возникает из-за хиральности или зависимости (блокировки) квантового числа псевдоспина от импульса низкоэнергетических электронов вблизи точек Дирака. [34] Температурная зависимость колебаний показывает, что носители имеют ненулевую циклотронную массу, несмотря на их нулевую эффективную массу в формализме Дирака-фермиона. [32]

Экспериментальные наблюдения

Образцы графена, приготовленные на никелевых пленках, а также на кремниевой и углеродной поверхности карбида кремния , демонстрируют аномальный эффект непосредственно в электрических измерениях. [96] [97] [98] [99] [100] [101] Графитовые слои на углеродной поверхности карбида кремния показывают четкий спектр Дирака в экспериментах по фотоэмиссии с угловым разрешением , и эффект наблюдается в экспериментах по циклотронному резонансу и туннелированию. [102]

«Массивные» электроны

Элементарная ячейка графена имеет два идентичных атома углерода и два состояния с нулевой энергией: одно, где электрон находится на атоме A, а другое на атоме B. Однако, если два атома элементарной ячейки не идентичны, ситуация меняется. Исследования показывают, что размещение гексагонального нитрида бора (h-BN) в контакте с графеном может изменить потенциал, ощущаемый на атомах A и B, в достаточной степени для того, чтобы электроны приобрели массу и соответствующую запрещенную зону около 30 мэВ. [103]

Масса может быть положительной или отрицательной. Расположение, которое немного повышает энергию электрона на атоме A относительно атома B, дает ему положительную массу, в то время как расположение, которое повышает энергию атома B, создает отрицательную массу электрона. Две версии ведут себя одинаково и неразличимы с помощью оптической спектроскопии . Электрон, перемещающийся из области с положительной массой в область с отрицательной массой, должен пересечь промежуточную область, где его масса снова становится равной нулю. Эта область является бесщелевой и, следовательно, металлической. Металлические моды, ограничивающие полупроводниковые области с массой противоположного знака, являются отличительной чертой топологической фазы и демонстрируют во многом ту же физику, что и топологические изоляторы. [103]

Если массу в графене можно контролировать, электроны можно ограничить безмассовыми областями, окружив их массивными областями, что позволяет создавать паттерны квантовых точек , проводов и других мезоскопических структур. Это также создает одномерные проводники вдоль границы. Эти провода будут защищены от обратного рассеяния и смогут переносить токи без рассеивания. [103]

Взаимодействия и явления

Сильные магнитные поля

В магнитных полях выше 10 тесла наблюдаются дополнительные плато холловской проводимости при σ xy = νe 2 / h с ν = 0, ±1, ±4 . [104] Плато при ν = 3 [105] и дробный квантовый эффект Холла при ν = 1/3 также сообщалось. [105] [106]

Эти наблюдения при ν = 0, ±1, ±3, ±4 указывают на то, что четырехкратное вырождение (две долинные и две спиновые степени свободы) уровней энергии Ландау частично или полностью снимается.

эффект Казимира

Эффект Казимира — это взаимодействие между разъединенными нейтральными телами, вызванное флуктуациями электромагнитного вакуума. Математически его можно объяснить, рассматривая нормальные моды электромагнитных полей, которые явно зависят от граничных условий на поверхностях взаимодействующих тел. Из-за сильного взаимодействия графена с электромагнитным полем как материала толщиной в один атом эффект Казимира привлек значительный интерес. [107] [108]

Сила Ван-дер-Ваальса

Сила Ван-дер-Ваальса (или дисперсионная сила) также необычна, подчиняясь обратному кубическому асимптотическому степенному закону в отличие от обычного обратного четвертого закона. [109]

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая проницаемость графена меняется в зависимости от частоты. В диапазоне от микроволн до миллиметровых волн она составляет приблизительно 3,3. [110] Эта диэлектрическая проницаемость в сочетании с ее способностью функционировать как проводник и как изолятор теоретически позволяет компактным конденсаторам из графена хранить большие объемы электроэнергии.

Оптические свойства

Графен проявляет уникальные оптические свойства, показывая неожиданно высокую непрозрачность для атомного монослоя в вакууме, поглощая приблизительно πα ≈ 2,3% света от видимых до инфракрасных длин волн, [5] [6] [ 111] где αпостоянная тонкой структуры . Это связано с необычной низкоэнергетической электронной структурой монослойного графена, характеризующейся электронными и дырочными коническими зонами, встречающимися в точке Дирака, что качественно отличается от более распространенных квадратичных массивных зон. [5] Основываясь на зонной модели графита Слончевского–Вайса–МакКлюра (SWMcC), расчеты с использованием уравнений Френеля в пределе тонкой пленки учитывают межатомное расстояние, значения прыжков и частоту, таким образом оценивая оптическую проводимость.

Экспериментальная проверка, хотя и подтвержденная, не обладает точностью, необходимой для улучшения существующих методов определения постоянной тонкой структуры . [112]

Многопараметрический поверхностный плазмонный резонанс

Многопараметрический поверхностный плазмонный резонанс использовался для характеристики как толщины, так и показателя преломления графеновых пленок, выращенных методом химического осаждения из паровой фазы (CVD). На длине волны 670  нм (6,7 × 10−7 м ) измеренные значения показателя преломления и коэффициента экстинкции составляют 3,135 и 0,897 соответственно. Определение толщины дало 3,7 Å на площади 0,5 мм, что соответствует 3,35 Å, указанным для расстояния между атомами углерода в кристаллах графита. [113] Этот метод применим для взаимодействий графена с органическими и неорганическими веществами в реальном времени без меток. Существование однонаправленных поверхностных плазмонов в невзаимных гиротропных интерфейсах на основе графена было теоретически продемонстрировано, что обеспечивает настраиваемость от ТГц до ближних инфракрасных и видимых частот путем управления химическим потенциалом графена. [114] В частности, однонаправленная полоса пропускания частот может быть на 1–2 порядка больше, чем достижимая для металла в аналогичных условиях магнитного поля, что обусловлено чрезвычайно малой эффективной электронной массой графена. 

Настраиваемая ширина запрещенной зоны и оптический отклик

Ширину запрещенной зоны графена можно регулировать от 0 до0,25 эВ (около 5-микрометровой длины волны) путем подачи напряжения на двухзатворный двухслойный графеновый полевой транзистор (FET) при комнатной температуре. [115] Оптический отклик графеновых нанолент настраивается в терагерцовый режим с помощью приложенных магнитных полей. [116] Системы графен/оксид графена демонстрируют электрохромное поведение, что позволяет настраивать как линейные, так и сверхбыстрые оптические свойства. [117]

Решетка Брэгга на основе графена

Была изготовлена  ​​решетка Брэгга на основе графена (одномерный фотонный кристалл ), демонстрирующая ее способность возбуждать поверхностные электромагнитные волны в периодической структуре с использованием гелий-неонового лазера с длиной волны 633 нм ( 6,33 × 10−7 м ) в качестве источника света. [118] 

Насыщаемое поглощение

Графен демонстрирует уникальное насыщающееся поглощение, которое насыщается, когда входная оптическая интенсивность превышает пороговое значение. Это нелинейное оптическое поведение, называемое насыщающимся поглощением , происходит в видимом и ближнем инфракрасном спектре из-за универсального оптического поглощения графена и нулевой запрещенной зоны. Это свойство позволило осуществить полнодиапазонную синхронизацию мод в волоконных лазерах с использованием насыщающихся поглотителей на основе графена, что вносит значительный вклад в сверхбыструю фотонику . Кроме того, оптический отклик слоев графена/оксида графена можно электрически настраивать. [117] [119] [120] [121] [122] [123]

Насыщаемое поглощение в графене может происходить в диапазоне микроволн и терагерц из-за его широкополосного оптического поглощения. Насыщаемое микроволнами поглощение в графене демонстрирует возможность графеновых микроволн и терагерцовых фотонных устройств, таких как насыщаемый микроволнами поглотитель, модулятор, поляризатор, обработка микроволновых сигналов и широкополосные беспроводные сети доступа. [124]

Нелинейный эффект Керра

При интенсивном лазерном облучении графен проявляет нелинейный фазовый сдвиг из-за оптического нелинейного эффекта Керра . Графен демонстрирует большой нелинейный коэффициент Керра10−7  см2 ⋅Вт −1 , что почти на девять порядков больше, чем у объемных диэлектриков, [125] что предполагает его потенциал как мощной нелинейной среды Керра, способной поддерживать различные нелинейные эффекты, включая солитоны . [126]

Экситонные свойства

Для изучения электронных и оптических свойств материалов на основе графена были использованы первопринципные расчеты, включающие поправки на квазичастицы и многочастичные эффекты. Подход был описан в виде трех этапов. [127] С помощью расчета GW были точно исследованы свойства материалов на основе графена, включая объемный графен, [128] наноленты , [129] краевые и поверхностные функционализированные ленты armchair, [130] насыщенные водородом ленты armchair, [131] эффект Джозефсона в графеновых SNS-переходах с одиночным локализованным дефектом [132] и свойства масштабирования armchair ленты. [133]

Спиновый транспорт

Графен считается идеальным материалом для спинтроники из-за его минимального спин-орбитального взаимодействия , почти полного отсутствия ядерных магнитных моментов в углероде и слабого сверхтонкого взаимодействия . Электрическая инжекция и обнаружение спинового тока были продемонстрированы вплоть до комнатной температуры, [134] [135] [136] с длиной спиновой когерентности, превышающей 1 микрометр, наблюдаемой при этой температуре. [134] Управление полярностью спинового тока посредством электрического стробирования было достигнуто при низких температурах. [135]

Магнитные свойства

Сильные магнитные поля

Квантовый эффект Холла графена в магнитных полях выше примерно 10 тесла обнаруживает дополнительные интересные особенности. Были обнаружены дополнительные плато в проводимости Холла при , [ 104] наряду с плато при [105] и дробным квантовым эффектом Холла при . [105] [106]

Эти наблюдения показывают, что четырехкратное вырождение (две долинные и две спиновые степени свободы) энергетических уровней Ландау частично или полностью снято. Одна из гипотез предполагает, что магнитный катализ нарушения симметрии ответственен за это снятие вырождения. [ необходима цитата ]

Спинтронные свойства

Графен проявляет спинтронные и магнитные свойства одновременно. [137] Графеновые нано-сетки с низким содержанием дефектов, изготовленные с использованием нелитографического подхода, демонстрируют значительный ферромагнетизм даже при комнатной температуре. Кроме того, эффект спиновой накачки наблюдался при полях, приложенных параллельно плоскостям малослойных ферромагнитных нано-сеток, в то время как петля гистерезиса магнитосопротивления очевидна при перпендикулярных полях. Зарядово-нейтральный графен продемонстрировал магнитосопротивление, превышающее 100% в магнитных полях, создаваемых стандартными постоянными магнитами (приблизительно 0,1 тесла), что является рекордным магнитосопротивлением при комнатной температуре среди известных материалов. [138]

Магнитные подложки

В 2014 году исследователи намагнитили графен, поместив его на атомно-гладкий слой магнитного иттриевого граната , сохранив электронные свойства графена неизменными. Предыдущие методы включали легирование графена другими веществами. [139] Присутствие легирующей примеси отрицательно влияло на его электронные свойства. [140]

Механические свойства

Плотность (двумерная) графена составляет 0,763 мг на квадратный метр. [ необходима цитата ]

Графен является самым прочным материалом, когда-либо испытанным, [7] [8] с собственной прочностью на разрыв 130  ГПа (19 000 000  фунтов на квадратный дюйм ) (с репрезентативной инженерной прочностью на разрыв ~50-60 ГПа для растяжения отдельно стоящего графена большой площади) и модулем Юнга (жесткостью), близким к 1  ТПа (150 000 000  фунтов на квадратный дюйм). Объявление о Нобелевской премии проиллюстрировало это, сказав, что гамак из графена площадью 1 квадратный метр выдержит4 кг кошка, но весит столько же, сколько один из ее усов,0,77 мг (около 0,001% от веса1 м 2 бумаги). [141]

Изгиб графеновых монослоев на большой угол с минимальной деформацией демонстрирует его механическую прочность. Даже при экстремальной деформации монослойный графен сохраняет превосходную подвижность носителей. [142]

Коэффициент упругости подвешенных листов графена был измерен с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ). Листы графена были подвешены над SiO
2
полости, где наконечник АСМ использовался для приложения напряжения к листу для проверки его механических свойств. Его константа упругости находилась в диапазоне 1–5 Н/м, а жесткость была0,5 ТПа , что отличается от свойств объемного графита. Эти внутренние свойства могут привести к таким применениям, как НЭМС в качестве датчиков давления и резонаторов. [143] Из-за большой поверхностной энергии и пластичности вне плоскости плоские листы графена нестабильны по отношению к прокрутке, т. е. изгибу в цилиндрическую форму, что является его состоянием с более низкой энергией. [144]

В двумерных структурах, таких как графен, тепловые и квантовые флуктуации вызывают относительное смещение, причем флуктуации растут логарифмически с размером структуры в соответствии с теоремой Мермина–Вагнера . Это показывает, что амплитуда длинноволновых флуктуаций растет логарифмически с масштабом двумерной структуры и, следовательно, будет неограниченной в структурах бесконечного размера. Локальная деформация и упругая деформация пренебрежимо мало подвержены влиянию этой дальнодействующей дивергенции относительного смещения. Считается, что достаточно большая двумерная структура при отсутствии приложенного бокового натяжения будет изгибаться и сминаться, образуя флуктуирующую трехмерную структуру. Исследователи наблюдали рябь в подвешенных слоях графена [36] , и было высказано предположение, что рябь вызвана тепловыми флуктуациями в материале. Вследствие этих динамических деформаций спорно, является ли графен действительно двумерной структурой. [2] [67] [68] [145] [146] Эти волны, усиленные дефектами вакансий, вызывают отрицательный коэффициент Пуассона в графене, что приводит к получению самого тонкого ауксетического материала, известного на сегодняшний день. [147]

Композиты графен-никель (Ni), созданные с помощью процессов гальванизации, демонстрируют улучшенные механические свойства благодаря сильным взаимодействиям Ni-графен, препятствующим скольжению дислокаций в матрице Ni. [148]

Вязкость разрушения

В 2014 году исследователи из Университета Райса и Технологического института Джорджии указали, что, несмотря на свою прочность, графен также относительно хрупок , с вязкостью разрушения около 4 МПа√м. [149] Это указывает на то, что несовершенный графен, вероятно, растрескается хрупким образом, как керамические материалы , в отличие от многих металлических материалов, которые, как правило, имеют вязкость разрушения в диапазоне 15–50 МПа√м. Позже в 2014 году команда Райса объявила, что графен продемонстрировал большую способность распределять силу от удара, чем любой известный материал, в десять раз больше, чем сталь на единицу веса. [150] Сила передавалась со скоростью 22,2 километра в секунду (13,8 миль/с). [151]

Поликристаллический графен

Различные методы – в частности, химическое осаждение из паровой фазы (CVD), как обсуждается в разделе ниже – были разработаны для производства крупномасштабного графена, необходимого для приложений устройств. Такие методы часто синтезируют поликристаллический графен. [152] Механические свойства поликристаллического графена зависят от природы дефектов, таких как границы зерен (ГЗ) и вакансии , присутствующие в системе, а также от среднего размера зерна.

Границы зерен графена обычно содержат пары семиугольник-пятиугольник. Расположение таких дефектов зависит от того, находится ли ГЗ в зигзагообразном или кресельном направлении. Кроме того, оно зависит от угла наклона ГЗ. [153] В 2010 году исследователи из Университета Брауна с помощью вычислений предсказали, что с увеличением угла наклона прочность границы зерен также увеличивается. Они показали, что самая слабая связь в границе зерен находится в критических связях колец семиугольника. С увеличением угла границы зерен деформация в этих кольцах семиугольника уменьшается, в результате чего граница зерен становится прочнее, чем ГЗ с меньшим углом. Они предположили, что на самом деле для достаточно большого угла ГЗ прочность ГЗ аналогична чистому графену. [154] В 2012 году было дополнительно показано, что прочность может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от детального расположения дефектов. [155] С тех пор эти предсказания были подтверждены экспериментальными данными. В исследовании 2013 года, проведенном группой Джеймса Хоуна, исследователи исследовали упругую жесткость и прочность графена, выращенного методом химического осаждения из газовой фазы, путем комбинирования наноиндентирования и высокоразрешающего просвечивающего электронного микроскопа . Они обнаружили, что упругая жесткость идентична, а прочность лишь немного ниже, чем у чистого графена. [156] В том же году исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе исследовали бикристаллический графен с помощью просвечивающего электронного микроскопа и атомно -силового микроскопа . Они обнаружили, что прочность границ зерен действительно имеет тенденцию к увеличению с углом наклона. [157]

Хотя наличие вакансий распространено не только в поликристаллическом графене, вакансии могут оказывать существенное влияние на прочность графена. Общее мнение таково, что прочность уменьшается с увеличением плотности вакансий. Различные исследования показали, что для графена с достаточно низкой плотностью вакансий прочность не сильно отличается от прочности чистого графена. С другой стороны, высокая плотность вакансий может существенно снизить прочность графена. [158]

По сравнению с довольно хорошо изученной природой влияния границ зерен и вакансий на механические свойства графена, нет четкого консенсуса относительно общего влияния среднего размера зерна на прочность поликристаллического графена. [159] [158] [160] Фактически, три заметных теоретических или вычислительных исследования по этой теме привели к трем различным выводам. [ 161] [162] [163] Во-первых, в 2012 году Колаковски и Майер изучали механические свойства поликристаллического графена с помощью «реалистичной атомистической модели», используя молекулярно-динамическое (МД) моделирование. Чтобы имитировать механизм роста CVD, они сначала случайным образом выбрали центры зародышеобразования , которые находятся на расстоянии не менее 5А (произвольно выбранные) от других центров. Поликристаллический графен был получен из этих центров зародышеобразования и впоследствии отожжен при 3000К, а затем закален. На основе этой модели они обнаружили, что трещины возникают на границах зерен, но размер зерна не оказывает существенного влияния на прочность. [161] Во-вторых, в 2013 году Z. Song et al. использовали моделирование MD для изучения механических свойств поликристаллического графена с зернами шестиугольной формы одинакового размера. Шестиугольные зерна были ориентированы в различных направлениях решетки, а ГЗ состояли только из семиугольных, пятиугольных и шестиугольных углеродных колец. Мотивацией такой модели было то, что подобные системы экспериментально наблюдались в графеновых хлопьях, выращенных на поверхности жидкой меди. Хотя они также отметили, что трещина обычно возникает на тройных стыках, они обнаружили, что по мере уменьшения размера зерна предел текучести графена увеличивается. Основываясь на этом открытии, они предположили, что поликристаллический графен следует псевдосоотношению Холла-Петча . [162] В-третьих, в 2013 году ZD Sha et al. изучали влияние размера зерна на свойства поликристаллического графена, моделируя участки зерна с помощью конструкции Вороного . ГЗ в этой модели состояли из семиугольников, пятиугольников и шестиугольников, а также квадратов, восьмиугольников и вакансий. С помощью моделирования МД, в отличие от вышеупомянутого исследования, они обнаружили обратную зависимость Холла-Петча, где прочность графена увеличивается с увеличением размера зерна. [163] Экспериментальные наблюдения и другие теоретические предсказания также дали разные выводы, аналогичные трем, приведенным выше. [160] Такие расхождения показывают сложность эффектов, которые размер зерна, расположение дефектов и природа дефектов оказывают на механические свойства поликристаллического графена.

Другие свойства

Теплопроводность

Тепловой перенос в графене является бурно развивающейся областью исследований, особенно для его потенциальных применений в тепловом управлении. Большинство экспериментальных измерений показали большую неопределенность в результатах теплопроводности из-за ограничений используемых приборов. После предсказаний для графена и связанных с ним углеродных нанотрубок , [164] ранние измерения теплопроводности взвешенного графена показали исключительно большую теплопроводность до5300 Вт⋅м −1 ⋅К −1 , [165] по сравнению с теплопроводностью пиролитического графита приблизительно2000 Вт⋅м −1 ⋅К −1 при комнатной температуре. [166] Однако более поздние исследования, в первую очередь на более масштабируемом, но более дефектном графене, полученном методом химического осаждения из паровой фазы, не смогли воспроизвести такие высокие измерения теплопроводности, создавая широкий диапазон теплопроводностей между15002500 Вт⋅м −1 ⋅К −1 для подвешенного однослойного графена. [167] [168] [169] [170] Большой диапазон сообщаемой теплопроводности может быть вызван большими погрешностями измерений, а также изменениями в качестве графена и условиях обработки. Кроме того, известно, что когда однослойный графен поддерживается на аморфном материале, теплопроводность снижается примерно до500600 Вт⋅м −1 ⋅К −1 при комнатной температуре в результате рассеяния волн решетки графена подложкой, [171] [172] и может быть даже ниже для многослойного графена, заключенного в аморфный оксид. [173] Аналогичным образом, полимерный остаток может способствовать аналогичному снижению теплопроводности подвешенного графена примерно до500600 Вт⋅м −1 ⋅К −1 для двухслойного графена. [174]

Изотопный состав, в частности соотношение 12 C к 13 C , значительно влияет на теплопроводность графена. Изотопически чистый графен 12 C демонстрирует более высокую теплопроводность, чем соотношение изотопов 50:50 или естественное соотношение 99:1. [175] С помощью закона Видемана-Франца можно показать , что теплопроводность определяется фононами . [165] Однако для запертой графеновой полосы приложенное смещение затвора, вызывающее сдвиг энергии Ферми, намного больший, чем k B T, может привести к увеличению электронного вклада и его доминированию над фононным вкладом при низких температурах. Баллистическая теплопроводность графена изотропна. [176] [177]

Графит, трехмерный аналог графена, демонстрирует теплопроводность в базисной плоскости, превышающую1000 Вт⋅м −1 ⋅К −1 (аналогично алмазу ). В графите теплопроводность по оси c (вне плоскости) примерно в ~100 раз меньше из-за слабых сил связи между базисными плоскостями, а также большего шага решетки . [178] Кроме того, показано, что баллистическая теплопроводность графена дает нижний предел баллистической теплопроводности на единицу окружности длины углеродных нанотрубок. [179]

Теплопроводность графена зависит от трех его акустических фононных мод: двух линейных дисперсионных отношений дисперсионного отношения в плоскости мод (LA, TA) и одной квадратичной дисперсионной связи вне плоскости моды (ZA). При низких температурах доминирование вклада теплопроводности T 1.5 внеплоскостной моды вытесняет зависимость T 2 линейных мод. [179] Некоторые фононные полосы графена демонстрируют отрицательные параметры Грюнайзена , [180] что приводит к отрицательному коэффициенту теплового расширения при низких температурах. Самые низкие отрицательные параметры Грюнайзена соответствуют самым низким поперечным акустическим модам ZA, частоты которых увеличиваются с параметром решетки в плоскости , подобно растянутой струне с более высокочастотными колебаниями. [181]

Химические свойства

Графен имеет теоретическую удельную площадь поверхности (УПП)2630  м 2 /г . Это намного больше, чем сообщалось на сегодняшний день для технического углерода (обычно меньше, чем900  м 2 /г ) или для углеродных нанотрубок (УНТ) от ≈100 до1000  м2 /г и похож на активированный уголь . [182] Графен — единственная форма углерода (или твердого материала), в которой каждый атом доступен для химической реакции с двух сторон (из-за 2D-структуры). Атомы на краях листа графена обладают особой химической реакционной способностью. Графен имеет самое высокое соотношение атомов на краях среди всех аллотропов . Дефекты внутри листа увеличивают его химическую реактивность. [183] ​​Температура начала реакции между базальной плоскостью однослойного графена и газообразным кислородом составляет ниже 260 °C (530 K). [184] Графен горит при очень низких температурах (например, 350 °C (620 K)). [185] Графен обычно модифицируют функциональными группами , содержащими кислород и азот , и анализируют с помощью инфракрасной спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии . Однако определение структур графена с кислородными [186] и азотными [187] функциональными группами требует тщательного контроля структур.

В 2013 году физики Стэнфордского университета сообщили, что однослойный графен в сто раз более химически активен, чем более толстые многослойные листы. [188]

Графен может самостоятельно восстанавливать отверстия в своих листах, подвергаясь воздействию молекул, содержащих углерод, таких как углеводороды . Бомбардируемые чистыми атомами углерода, атомы идеально выстраиваются в шестиугольники , заполняя отверстия. [189] [190]

Биологические свойства

Несмотря на многообещающие результаты в различных исследованиях клеток и исследованиях по подтверждению концепции, все еще существует неполное понимание полной биосовместимости материалов на основе графена. [191] Различные клеточные линии реагируют по-разному при воздействии графена, и было показано, что поперечный размер графеновых хлопьев, форма и химия поверхности могут вызывать различные биологические реакции в одной и той же клеточной линии. [192]

Имеются данные, что графен может стать полезным материалом для взаимодействия с нервными клетками; исследования на культивируемых нервных клетках показывают ограниченный успех. [193] [194]

Графен также имеет некоторую полезность в остеогенезе . Исследователи из Центра исследований графена в Национальном университете Сингапура (NUS) обнаружили в 2011 году способность графена ускорять остеогенную дифференциацию человеческих мезенхимальных стволовых клеток без использования биохимических индукторов. [195]

Графен может использоваться в биосенсорах; в 2015 году исследователи продемонстрировали, что сенсор на основе графена может использоваться для обнаружения биомаркера риска рака. В частности, используя эпитаксиальный графен на карбиде кремния, они неоднократно могли обнаружить 8-гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG), биомаркер повреждения ДНК. [196]

Подложка поддержки

Электронные свойства графена могут существенно зависеть от поддерживающей подложки. Были проведены исследования монослоев графена на чистых и пассивированных водородом (H) поверхностях кремния (100) (Si(100)/H). [197] Поверхность Si(100)/H не возмущает электронные свойства графена, тогда как взаимодействие между чистой поверхностью Si(100) и графеном значительно изменяет электронные состояния графена. Этот эффект является результатом ковалентной связи между атомами C и поверхностными атомами Si, изменяя π-орбитальную сеть слоя графена. Локальная плотность состояний показывает, что связанные поверхностные состояния C и Si сильно возмущены вблизи энергии Ферми.

Графеновые слои и структурные варианты

Однослойные листы

В 2013 году группа польских ученых представила производственную установку, которая позволяет изготавливать непрерывные монослойные листы. [198] Процесс основан на росте графена на жидкой металлической матрице. [199] Продукт этого процесса был назван высокопрочным металлургическим графеном . В новом исследовании, опубликованном в Nature, исследователи использовали однослойный графеновый электрод и новую технику поверхностно-чувствительной нелинейной спектроскопии для исследования самого верхнего слоя воды на электрохимически заряженной поверхности. Они обнаружили, что реакция интерфейсной воды на приложенное электрическое поле асимметрична относительно природы приложенного поля. [200]

Двухслойный графен

Двухслойный графен демонстрирует аномальный квантовый эффект Холла , настраиваемую запрещенную зону [201] и потенциал для экситонной конденсации [202]  , что делает его перспективным кандидатом для оптоэлектронных и наноэлектронных приложений. Двухслойный графен обычно можно найти либо в скрученных конфигурациях, где два слоя повернуты относительно друг друга, либо в графитовых конфигурациях Бернала, где половина атомов в одном слое лежит поверх половины атомов в другом. [203] Порядок укладки и ориентация управляют оптическими и электронными свойствами двухслойного графена.

Одним из способов синтеза двухслойного графена является химическое осаждение из паровой фазы , которое позволяет получать большие двухслойные области, которые почти исключительно соответствуют геометрии стопки Бернала. [203]

Было показано, что два слоя графена могут выдерживать значительную деформацию или несоответствие легирования [204], что в конечном итоге должно привести к их расслоению.

Турбостратный

Турбостратный графен демонстрирует слабую межслоевую связь, а расстояние увеличивается по сравнению с многослойным графеном, уложенным по Берналу. Вращательное смещение сохраняет двумерную электронную структуру, что подтверждается спектроскопией Рамана . Пик D очень слабый, тогда как пики 2D и G остаются заметными. Довольно специфической особенностью является то, что отношение I 2D /I G может превышать 10. Однако, что наиболее важно, пик M, который возникает из-за укладки AB, отсутствует, тогда как моды TS 1 и TS 2 видны в спектре Рамана . [205] [206] Материал формируется путем преобразования неграфенового углерода в графеновый углерод без предоставления достаточной энергии для реорганизации посредством отжига соседних слоев графена в кристаллические графитовые структуры.

Графеновые сверхрешетки

Периодически уложенный графен и его изолирующий изоморф обеспечивают увлекательный структурный элемент для реализации высокофункциональных сверхрешеток в атомном масштабе, что открывает возможности для проектирования наноэлектронных и фотонных устройств. Различные типы сверхрешеток могут быть получены путем укладки графена и связанных с ним форм. [207] Обнаружено, что энергетическая зона в сверхрешетках со слоями более чувствительна к ширине барьера, чем в обычных сверхрешетках полупроводников III–V. При добавлении более одного атомного слоя к барьеру в каждом периоде связь электронных волновых функций в соседних потенциальных ямах может быть значительно уменьшена, что приводит к вырождению непрерывных подзон в квантованные энергетические уровни. При изменении ширины ямы энергетические уровни в потенциальных ямах вдоль направления LM ведут себя отлично от уровней вдоль направления KH.

Сверхрешетка соответствует периодическому или квазипериодическому расположению различных материалов и может быть описана периодом сверхрешетки, который придает системе новую трансляционную симметрию, влияя на их дисперсии фононов и, следовательно, на их свойства теплового транспорта. Недавно однородные монослойные структуры графен-hBN были успешно синтезированы с помощью литографического паттернирования в сочетании с химическим осаждением из паровой фазы (CVD). [208] Кроме того, сверхрешетки графен-HBN являются идеальными модельными системами для реализации и понимания когерентного (волнообразного) и некогерентного (частичноподобного) фононного теплового транспорта. [209] [210] [211] [212] [213]

Наноструктурированные формы графена

Графеновые наноленты

Названия топологий краев графена
GNR Электронная зонная структура графеновых полос различной ширины в зигзагообразной ориентации. Расчеты сильной связи показывают, что все они металлические.
GNR Электронная зонная структура графеновых полос различной ширины в ориентации armchair. Расчеты сильной связи показывают, что они являются полупроводниковыми или металлическими в зависимости от ширины (хиральности).

Графеновые наноленты («нанополоски» в ориентации «зигзаг»/«зигзаг») при низких температурах демонстрируют спин-поляризованные металлические краевые токи, что также предполагает применение в новой области спинтроники . (В ориентации «кресло» края ведут себя как полупроводники. [72] )

Графеновые квантовые точки

Графеновая квантовая точка (GQD) представляет собой фрагмент графена размером менее 100 нм. Свойства GQD отличаются от объемного графена из-за эффектов квантового ограничения, которые проявляются только при размере менее 100 нм. [214] [215] [216]

Модифицированный и функционализированный графен

Оксид графена

Оксид графена обычно производится путем химического расслоения графита. Особенно популярной методикой является усовершенствованный метод Хаммерса . [217] Используя методы изготовления бумаги на диспергированном, окисленном и химически обработанном графите в воде, монослойные хлопья образуют единый лист и создают прочные связи. Эти листы, называемые бумагой из оксида графена , имеют измеренный модуль упругости при растяжении 32 ГПа . [218] Химическое свойство оксида графита связано с функциональными группами, прикрепленными к листам графена. Они могут изменять путь полимеризации и аналогичные химические процессы. [219] Хлопья оксида графена в полимерах демонстрируют улучшенные фотопроводящие свойства. [220] Графен обычно гидрофобен и непроницаем для всех газов и жидкостей (вакуумно-плотный). Однако при формировании в виде капиллярной мембраны на основе оксида графена как жидкая вода, так и водяной пар протекают так же быстро, как если бы мембраны не было. [221]

В 2022 году исследователи оценили биологические эффекты низких доз оксида графена на личинках и имаго Drosophila melanogaster . Результаты показывают, что пероральное введение оксида графена в концентрациях 0,02–1 % оказывает благотворное влияние на скорость развития и способность личинок к вылуплению. Длительное введение низкой дозы оксида графена продлевает продолжительность жизни Drosophila и значительно повышает устойчивость к стрессам окружающей среды. Это предполагает, что оксид графена влияет на углеводный и липидный обмен веществ у взрослых Drosophila. Эти результаты могут стать полезным источником для оценки биологических эффектов оксида графена, который может сыграть важную роль в различных биомедицинских приложениях на основе графена. [222]

Химическая модификация

Фотография однослойного оксида графена, подвергающегося высокотемпературной химической обработке, приводящей к сворачиванию листа и потере карбоксильной функциональности, или подвергающегося обработке карбодиимидом при комнатной температуре, приводящей к схлопыванию в звездообразные скопления.

Растворимые фрагменты графена могут быть получены в лаборатории путем химической модификации графита. [223] Сначала микрокристаллический графит обрабатывают кислой смесью серной и азотной кислот . Серия стадий окисления и отшелушивания производит небольшие графеновые пластины с карбоксильными группами на их краях. Они преобразуются в группы хлорида кислоты путем обработки тионилхлоридом ; затем они преобразуются в соответствующий амид графена путем обработки октадециламином. Полученный материал (круглые графеновые слои толщиной 5,3  Å или 5,3 × 10−10 м ) растворим в тетрагидрофуране , тетрахлорметане и дихлорэтане . 

Кипячение однослойного оксида графена (SLGO) в растворителях приводит к уменьшению размера и складыванию отдельных листов, а также к потере функциональности карбоксильных групп до 20%, что указывает на термическую нестабильность листов SLGO в зависимости от методологии их приготовления. При использовании тионилхлорида образуются ацилхлоридные группы, которые затем могут образовывать алифатические и ароматические амиды с конверсией реакционной способности около 70–80%.

Результаты титрования по Бёму для различных химических реакций однослойного оксида графена, которые показывают реакционную способность карбоксильных групп и результирующую стабильность листов SLGO после обработки.

Для восстановления SLGO до SLG(R) обычно используется гидразиновый кипяток, но титрование показывает, что теряется только около 20–30% карбоксильных групп, оставляя значительное количество доступным для химического присоединения. Анализ SLG(R), полученного этим путем, показывает, что система нестабильна, и использование перемешивания при комнатной температуре с соляной кислотой (< 1,0 М) приводит к потере около 60% функциональности COOH. Обработка SLGO при комнатной температуре карбодиимидами приводит к распаду отдельных листов в звездообразные кластеры, которые демонстрируют плохую последующую реакцию с аминами (примерно 3–5% превращения промежуточного продукта в конечный амид). [224] Очевидно, что обычная химическая обработка карбоксильных групп на SLGO вызывает морфологические изменения отдельных листов, что приводит к снижению химической реакции, что может потенциально ограничивать их использование в композитном синтезе. Поэтому были изучены типы химических реакций. SLGO также был привит полиаллиламином , сшитым через эпоксидные группы. При фильтрации в бумагу из оксида графена эти композиты демонстрируют повышенную жесткость и прочность по сравнению с бумагой из немодифицированного оксида графена. [225]

Полное гидрирование с обеих сторон листа графена приводит к образованию Графана , но частичное гидрирование приводит к образованию гидрогенизированного графена. [226] Аналогично, двустороннее фторирование графена (или химическое и механическое расслоение фторида графита) приводит к образованию фторографена (фторида графена), [227] , тогда как частичное фторирование (обычно галогенирование ) дает фторированный (галогенированный) графен.

Графеновый лиганд/комплекс

Графен может быть лигандом для координации металлов и ионов металлов путем введения функциональных групп. Структуры лигандов графена похожи, например, на комплекс металл -порфирин , комплекс металл -фталоцианин и комплекс металл -фенантролин . Ионы меди и никеля могут координироваться с лигандами графена. [228] [229]

Усовершенствованные графеновые структуры

Графеновое волокно

В 2011 году исследователи сообщили о новом, но простом подходе к изготовлению графеновых волокон из графеновых пленок, выращенных методом химического осаждения из паровой фазы. [230] Метод был масштабируемым и контролируемым, обеспечивая настраиваемую морфологию и структуру пор путем управления испарением растворителей с подходящим поверхностным натяжением . Гибкие полностью твердотельные суперконденсаторы на основе этих графеновых волокон были продемонстрированы в 2013 году. [231]

В 2015 году интеркалирование небольших фрагментов графена в зазоры, образованные более крупными, скрученными листами графена, после отжига обеспечило пути для проводимости, в то время как фрагменты помогли укрепить волокна. [ фрагмент предложения ] Полученные волокна показали лучшую тепло- и электропроводность и механическую прочность. Теплопроводность достигла 1290  Вт / м / К (1290 Вт на метр на кельвин), а прочность на разрыв достигла 1080  МПа (157000  фунтов на квадратный дюйм ). [232]

В 2016 году были получены километровые непрерывные графеновые волокна с выдающимися механическими свойствами и превосходной электропроводностью путем высокопроизводительного мокрого прядения жидких кристаллов оксида графена с последующей графитизацией с помощью полномасштабной синергетической стратегии дефектостроения. [233] Графеновые волокна с превосходными характеристиками обещают широкое применение в функциональных тканях, легких двигателях, микроэлектронных устройствах и т. д.

Университет Цинхуа в Пекине, возглавляемый Вэй Фэем с кафедры химической инженерии, утверждает, что ему удалось создать углеродное нанотрубчатое волокно, прочность на разрыв которого составляет 80  ГПа (12 000 000  фунтов на квадратный дюйм ). [234]

3D графен

В 2013 году трехмерные соты из гексагонально расположенного углерода были названы 3D-графеном, а также был получен самоподдерживающийся 3D-графен. [235] 3D-структуры графена могут быть изготовлены с использованием методов химического осаждения из газовой фазы или растворов. Обзор 2016 года, проведенный Кхуррамом и Сюй и др., представил сводку современных на тот момент методов изготовления 3D-структуры графена и других родственных двумерных материалов. [236] В 2013 году исследователи из Университета Стоуни-Брук сообщили о новом методе сшивания, инициируемом радикалами, для изготовления пористых 3D-автономных архитектур графена и углеродных нанотрубок с использованием наноматериалов в качестве строительных блоков без какой-либо полимерной матрицы в качестве опоры. [237] Эти 3D-графеновые (полностью углеродные) каркасы/пены находят применение в нескольких областях, таких как хранение энергии, фильтрация, терморегулирование, а также биомедицинские устройства и имплантаты. [236] [238]

В 2016 году было сообщено о наноструктуре графена в форме коробки (BSG), появляющейся после механического расщепления пиролитического графита . [239] Обнаруженная наноструктура представляет собой многослойную систему параллельных полых наноканалов, расположенных вдоль поверхности и имеющих четырехугольное поперечное сечение. Толщина стенок каналов приблизительно равна 1 нм. Потенциальные области применения BSG включают сверхчувствительные детекторы , высокопроизводительные каталитические ячейки, наноканалы для секвенирования и манипуляции ДНК , высокопроизводительные теплоотводящие поверхности, перезаряжаемые батареи повышенной производительности, наномеханические резонаторы , каналы умножения электронов в эмиссионных наноэлектронных устройствах, сорбенты большой емкости для безопасного хранения водорода .

Также сообщалось о трехмерном двухслойном графене. [240] [241]

Столбчатый графен

Столбчатый графен — это гибридная углеродная структура, состоящая из ориентированного массива углеродных нанотрубок, соединенных на каждом конце с листом графена. Впервые он был описан теоретически Джорджем Фрудакисом и его коллегами в Университете Крита в Греции в 2008 году. Столбчатый графен пока не был синтезирован в лабораторных условиях, но предполагалось, что он может обладать полезными электронными свойствами или использоваться в качестве материала для хранения водорода.

Усиленный графен

Графен, армированный встроенными углеродными нанотрубкамиарматура »), легче поддается обработке, при этом улучшаются электрические и механические качества обоих материалов. [242] [243]

Функционализированные одно- или многослойные углеродные нанотрубки наносятся методом центрифугирования на медную фольгу, а затем нагреваются и охлаждаются, используя сами нанотрубки в качестве источника углерода. При нагревании функциональные углеродные группы распадаются на графен, в то время как нанотрубки частично расщепляются и образуют ковалентные связи в плоскости с графеном, добавляя прочности. Домены укладки π–π добавляют еще больше прочности. Нанотрубки могут перекрываться, что делает материал лучшим проводником, чем стандартный графен, выращенный методом химического осаждения из газовой фазы. Нанотрубки эффективно перекрывают границы зерен , обнаруженные в обычном графене. Этот метод устраняет следы подложки, на которую были нанесены позднее разделенные листы с помощью эпитаксии. [242]

Стопки из нескольких слоев были предложены в качестве экономически эффективной и физически гибкой замены оксиду индия и олова (ITO), используемому в дисплеях и фотоэлектрических элементах . [242]

Формованный графен

В 2015 году исследователи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (UIUC) разработали новый подход к формированию 3D-форм из плоских 2D-листов графена. [244] Пленка графена, пропитанная растворителем, чтобы она набухла и стала пластичной, была наложена на подложку-«формирователь». Растворитель со временем испарился, оставив после себя слой графена, который принял форму подложки. Таким образом, им удалось создать ряд относительно сложных микроструктурированных форм. [245] Характеристики варьируются от 3,5 до 50 мкм. Чистый графен и графен, декорированный золотом, были успешно интегрированы с подложкой. [246]

Специализированные конфигурации графена

Графеновый аэрогель

Аэрогель , сделанный из графеновых слоев, разделенных углеродными нанотрубками, был измерен на уровне 0,16 миллиграммов на кубический сантиметр. Раствор графена и углеродных нанотрубок в форме подвергается сублимационной сушке для дегидратации раствора, оставляя аэрогель. Материал обладает превосходной эластичностью и абсорбцией. Он может полностью восстанавливаться после более чем 90% сжатия и абсорбировать до 900 раз больше своего веса в масле со скоростью 68,8 граммов в секунду. [247]

Графеновая нанокатушка

В 2015 году в графитовом углероде (угле) была обнаружена спиральная форма графена. Эффект спирали создается дефектами в гексагональной сетке материала, которая заставляет его закручиваться по спирали вдоль своего края, имитируя поверхность Римана , при этом поверхность графена приблизительно перпендикулярна оси. Когда к такой катушке прикладывается напряжение, ток течет вокруг спирали, создавая магнитное поле. Это явление применимо к спиралям с зигзагообразным или кресельным узором, хотя и с различным распределением тока. Компьютерное моделирование показало, что обычный спиральный индуктор диаметром 205 микрон может быть сопоставлен с нанокатушкой шириной всего 70 нанометров, с напряженностью поля, достигающей 1 тесла . [ 248]

Нано-соленоиды, проанализированные с помощью компьютерных моделей в Университете Райса, должны быть способны производить мощные магнитные поля около 1 тесла, примерно такие же, как катушки, используемые в типичных громкоговорителях, по словам Якобсона и его команды, и примерно такую ​​же напряженность поля, как у некоторых аппаратов МРТ. Они обнаружили, что магнитное поле будет самым сильным в полой полости шириной в нанометр в центре спирали. [248]

Соленоид , изготовленный с использованием такой катушки, ведет себя как квантовый проводник, распределение тока которого между сердечником и внешней частью изменяется в зависимости от приложенного напряжения, что приводит к нелинейной индуктивности . [249]

Смятый графен

В 2016 году Университет Брауна представил метод «смятия» графена, добавляя морщины к материалу в наномасштабе. Это было достигнуто путем нанесения слоев оксида графена на термоусадочную пленку, затем усадку, при этом пленка растворялась перед повторной усадкой на другом листе пленки. Смятый графен становился супергидрофобным , и при использовании в качестве электрода батареи было показано, что материал имеет до 400% увеличение электрохимической плотности тока . [250] [251]

Механический синтез

Разработан быстро растущий список технологий производства, позволяющих использовать графен в коммерческих целях. [252]

Изолированные 2D-кристаллы не могут быть выращены химическим синтезом за пределами малых размеров даже в принципе, поскольку быстрый рост плотности фононов с увеличением латерального размера заставляет 2D-кристаллиты изгибаться в третье измерение. Во всех случаях графен должен связываться с подложкой, чтобы сохранить свою двумерную форму. [19]

Методы «снизу вверх» и «сверху вниз»

Небольшие графеновые структуры, такие как графеновые квантовые точки и наноленты, могут быть получены с помощью методов «снизу вверх», которые собирают решетку из органических молекулярных мономеров (например, лимонной кислоты, глюкозы). Методы «сверху вниз», с другой стороны, режут объемные графитовые и графеновые материалы сильными химикатами (например, смешанными кислотами). [253]

Микромеханическое расщепление

Самый известный, чистый и довольно прямой метод изоляции листов графена, называемый микромеханическим расщеплением или более разговорно называемый методом скотча, был представлен Новоселовым и др. в 2004 году, который использует клейкую ленту для механического расщепления высококачественных кристаллов графита на последовательно более тонкие пластинки. Существуют и другие методы, такие как отслаивание. [253]

Методы отшелушивания

Механическое отшелушивание

Гейм и Новоселов изначально использовали клейкую ленту , чтобы отделить листы графена от графита. Достижение отдельных слоев обычно требует нескольких этапов отслаивания. После отслаивания хлопья осаждаются на кремниевой пластине. Могут быть получены кристаллиты размером более 1 мм, видимые невооруженным глазом. [254]

По состоянию на 2014 год расслоение производило графен с наименьшим количеством дефектов и наивысшей подвижностью электронов. В качестве альтернативы острый монокристаллический алмазный клин может проникать в источник графита, чтобы раскалывать слои. В том же году бездефектные, неокисленные графенсодержащие жидкости были изготовлены из графита с использованием смесителей, которые производят локальные скорости сдвига больше, чем10 × 10 4 . [255] [256] [257] [258]

Сдвиговое расслоение — еще один метод, в котором с помощью роторно-статорного смесителя стало возможным масштабируемое производство бездефектного графена. Было показано, что, поскольку турбулентность не является необходимой для механического расслоения, низкоскоростное шаровое измельчение эффективно для производства высокопроизводительного и водорастворимого графена. [259] [260]

Жидкофазное отшелушивание

Жидкофазное расслоение (ЖФЭ) — относительно простой метод, включающий диспергирование графита в жидкой среде для получения графена путем обработки ультразвуком или смешивания с высоким сдвигом с последующим центрифугированием . Переукладка является проблемой при использовании этой техники, если не используются растворители с соответствующей поверхностной энергией (например, NMP). Добавление поверхностно-активного вещества к растворителю перед обработкой ультразвуком предотвращает переукладку путем адсорбции на поверхности графена. Это обеспечивает более высокую концентрацию графена, но удаление поверхностно-активного вещества требует химической обработки. [254] [261]

LPE приводит к нанолистам с широким распределением размеров и толщиной примерно в диапазоне 1-10 монослоев. Однако, жидкостное каскадное центрифугирование может быть использовано для выбора размера суспензий и достижения обогащения монослоя. [262]

Обработка ультразвуком графита на границе двух несмешивающихся жидкостей, в первую очередь гептана и воды, привела к образованию макромасштабных графеновых пленок. Графеновые листы адсорбируются на высокоэнергетическом интерфейсе между материалами и удерживаются от повторного складывания. Листы прозрачны и проводящие примерно на 95%. [263]

При определенных параметрах расщепления наноструктура графена в форме коробки (BSG) может быть получена на кристалле графита . [239] Главным преимуществом LPE является то, что ее можно использовать для расслоения многих неорганических 2D-материалов помимо графена, например, BN, MoS2, WS2. [264]

Пилинг с помощью сверхкритического диоксида углерода

Жидкофазное расслоение может также быть выполнено с помощью менее известного процесса интеркалирования сверхкритического диоксида углерода (scCO2) в междоузлия решетки графита с последующей быстрой разгерметизацией. ScCO2 легко интеркалируется внутри решетки графита при давлении около 100 атм . Диоксид углерода становится газообразным, как только сосуд разгерметизируется, и заставляет графит взорваться в несколько слоев графена. [253]

Этот метод может иметь множество преимуществ: будучи нетоксичным, графит не требует какой-либо химической обработки перед процессом, и весь процесс может быть завершен за один этап в отличие от других методов отслоения. [253]

Расщепление монослоя аллотропов углерода

Графен может быть создан путем открытия углеродных нанотрубок путем резки или травления. [265] В одном из таких методов многослойные углеродные нанотрубки были разрезаны в растворе под действием перманганата калия и серной кислоты . [266] [267] В 2014 году был изготовлен графен, армированный углеродными нанотрубками, путем центрифугирования и отжига функционализированных углеродных нанотрубок. [242]

Другой подход заключается в распылении бакиболов на сверхзвуковой скорости на подложку. Шарики раскалываются при ударе, и полученные расстегнутые клетки затем соединяются вместе, образуя графеновую пленку. [268]

Химический синтез

Восстановление оксида графита

В 1962 году П. Бём сообщил о производстве монослойных чешуек восстановленного оксида графена. [269] [270] Быстрый нагрев оксида графита и расслоение дают высокодисперсный углеродный порошок с несколькими процентами графеновых чешуек.

Другой метод - восстановление монослойных пленок оксида графита, например, гидразином с отжигом в аргоне / водороде с почти неповрежденным углеродным каркасом, что позволяет эффективно удалять функциональные группы. Измеренная подвижность носителей заряда превысила 1000 см/Вс (10 м/Вс). [271]

Сжигание DVD-диска , покрытого оксидом графита, привело к образованию проводящей графеновой пленки (1738 сименс на метр) и удельной площади поверхности (1520 квадратных метров на грамм), которая была очень прочной и пластичной. [272]

Дисперсная суспензия восстановленного оксида графена была синтезирована в воде методом гидротермальной дегидратации без использования поверхностно-активного вещества. Подход прост, применим в промышленности, экологически безопасен и экономически эффективен. Измерения вязкости подтвердили, что коллоидная суспензия графена (графеновая наножидкость) проявляет ньютоновское поведение, причем вязкость показывает близкое сходство с вязкостью воды. [273]

Расплавленные соли

Частицы графита могут подвергаться коррозии в расплавленных солях с образованием различных углеродных наноструктур, включая графен. [274] Катионы водорода, растворенные в расплавленном хлориде лития, могут разряжаться на катодно-поляризованных графитовых стержнях, которые затем интеркалируют, отслаивая графеновые листы. Полученные графеновые нанолисты демонстрируют монокристаллическую структуру с латеральным размером в несколько сотен нанометров и высокой степенью кристалличности и термической стабильности. [275]

Электрохимический синтез

Электрохимический синтез может расслаивать графен. Изменение импульсного напряжения контролирует толщину, площадь чешуек и количество дефектов и влияет на его свойства. Процесс начинается с погружения графита в растворитель для интеркаляции. Процесс можно отслеживать, контролируя прозрачность раствора с помощью светодиода и фотодиода. [276] [277]

Гидротермальная самосборка

Графен был получен с использованием сахара, такого как глюкоза , фруктоза и т. д. Этот синтез «снизу вверх» без субстрата безопаснее, проще и экологичнее, чем отшелушивание. Метод позволяет контролировать толщину, варьируясь от монослоя до многослойного, что известно как «метод Танга-Лау». [278] [279] [280] [281]

Пиролиз этилата натрия

Грамм-количества были получены путем реакции этанола с металлическим натрием с последующим пиролизом и промывкой водой. [282]

Микроволновое окисление

В 2012 году сообщалось, что микроволновая энергия напрямую синтезирует графен за один шаг. [283] Этот подход позволяет избежать использования перманганата калия в реакционной смеси. Также сообщалось, что с помощью микроволнового излучения можно синтезировать оксид графена с отверстиями или без них, контролируя время микроволнового воздействия. [284] Микроволновое нагревание может значительно сократить время реакции с нескольких дней до нескольких секунд.

Графен также можно получить с помощью гидротермального пиролиза с использованием микроволнового излучения . [214] [215]

Термическое разложение карбида кремния

Нагрев карбида кремния (SiC) до высоких температур (1100 °C ) при низких давлениях (около 10−6 торр или 10−4 Па ) восстанавливает его до графена. [97] [98] [ 99] [100] [101] [285]

Методы осаждения из паровой фазы и выращивания

Химическое осаждение из паровой фазы

Эпитаксия

Эпитаксиальный рост графена на карбиде кремния — это метод производства графена в масштабе пластины. Эпитаксиальный графен может быть связан с поверхностями достаточно слабо (активными валентными электронами, которые создают силы Ван-дер-Ваальса ), чтобы сохранить двумерную электронную зонную структуру изолированного графена. [286]

Обычная кремниевая пластина , покрытая слоем германия (Ge), смоченного в разбавленной плавиковой кислоте , снимает естественно образующиеся группы оксида германия , создавая германий с концевым водородом. CVD может покрыть его графеном. [287] [288]

Прямой синтез графена на изоляторе TiO 2 с высокой диэлектрической постоянной (high-κ). Показано, что двухэтапный процесс CVD выращивает графен непосредственно на кристаллах TiO 2 или расслоенных нанолистах TiO 2 без использования какого-либо металлического катализатора. [289]

Металлические подложки

CVD-графен можно выращивать на металлических подложках, включая рутений , [290] иридий , [291] никель [292] и медь . [293] [294]

Рулон-в-рулон

В 2014 году был анонсирован двухэтапный процесс производства рулон-в-рулон. Первый этап рулон-в-рулон производит графен посредством химического осаждения из паровой фазы. Второй этап связывает графен с подложкой. [295] [296]

Рамановское картирование большой площади CVD-графена на осажденной тонкой пленке Cu на пластинах SiO 2 /Si толщиной 150 мм показывает >95% непрерывности монослоя и среднее значение ~2,62 для I 2D / I G . Масштабная линейка составляет 200 мкм.

Холодная стена

Утверждается, что выращивание графена в промышленной системе CVD с холодными стенками и резистивным нагревом позволяет производить графен в 100 раз быстрее, чем в обычных системах CVD, сокращая затраты на 99% и производя материал с улучшенными электронными качествами. [297] [298]

CVD-графен в масштабе пластины

CVD-графен масштабируется и выращивается на осажденном тонкопленочном катализаторе Cu на стандартных пластинах Si/SiO 2 размером от 100 до 300 мм [299] [300] [301] на системе Axitron Black Magic. Монослойное покрытие графена >95% достигается на подложках пластин размером от 100 до 300 мм с незначительными дефектами, что подтверждено обширным картированием Рамана. [300] [301]

Метод захвата поверхности раздела растворителей (SITM)

Как сообщает группа под руководством DH Adamson, графен можно получить из натурального графита, сохраняя целостность листов с помощью метода захвата интерфейса растворителя (SITM). SITM использует высокоэнергетический интерфейс, такой как масло и вода, для расслоения графита до графена. Сложенный графит расслаивается или распространяется на интерфейсе масло/вода, образуя малослойный графен в термодинамически выгодном процессе, во многом таким же образом, как поверхностно-активные вещества с малыми молекулами распространяются для минимизации межфазной энергии. Таким образом, графен ведет себя как двумерное поверхностно-активное вещество. [302] [303] [304] SITM был описан для различных применений, таких как проводящие полимерно-графеновые пены, [305] [306] [307] [308] проводящие полимерно-графеновые микросферы, [309] проводящие тонкие пленки [310] и проводящие чернила. [311]

Сокращение выбросов углекислого газа

Высокоэкзотермическая реакция сжигает магний в окислительно-восстановительной реакции с углекислым газом, производя углеродные наночастицы, включая графен и фуллерены . [312]

Сверхзвуковая струя

Сверхзвуковое ускорение капель через сопло Лаваля использовалось для осаждения восстановленного оксида графена на подложку. Энергия удара перестраивает эти атомы углерода в безупречный графен. [313] [314]

Лазер

В 2014 году СО
2
Инфракрасный лазер использовался для создания структурированных пористых трехмерных сетей пленок лазерно-индуцированного графена (LIG) из коммерческих полимерных пленок. Полученный материал демонстрирует высокую электропроводность и площадь поверхности. Процесс лазерной индукции совместим с процессами производства рулон-в-рулон. [315] Аналогичный материал, лазерно-индуцированные графеновые волокна (LIGF), был описан в 2018 году. [316]

Вспышка джоулевого нагрева

В 2019 году было обнаружено, что флэш-джоулевый нагрев (кратковременный высокотемпературный электротермический нагрев) является методом синтеза турбостратного графена в виде объемного порошка. Метод включает электротермическое преобразование различных источников углерода, таких как сажа, уголь и пищевые отходы, в микронные хлопья графена. [205] [317] Более поздние работы продемонстрировали использование смешанных пластиковых отходов , отработанных резиновых шин и пиролизной золы в качестве углеродного сырья. [318] [319] [320] Процесс графенизации контролируется кинетически, а доза энергии выбирается для сохранения углерода в его графеновом состоянии (избыточный подвод энергии приводит к последующей графитизации посредством отжига).

Ионная имплантация

Ускорение ионов углерода внутри электрического поля в полупроводнике, изготовленном из тонких никелевых пленок на подложке SiO 2 /Si, создает слой графена размером с пластину (4 дюйма (100 мм)) без морщин, разрывов и остатков при относительно низкой температуре 500 °C. [321] [322]

Графен, совместимый с КМОП

Интеграция графена в широко используемый процесс изготовления КМОП требует его прямого синтеза без переноса на диэлектрических подложках при температурах ниже 500 °C. На IEDM 2018 исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре продемонстрировали новый КМОП-совместимый процесс синтеза графена при 300 °C, подходящий для приложений back-end-of-line ( BEOL ). [323] [ 324] [325] Процесс включает в себя твердотельную диффузию углерода под давлением через тонкую пленку металлического катализатора. Было показано, что синтезированные графеновые пленки большой площади демонстрируют высокое качество (с помощью рамановской характеристики) и схожие значения удельного сопротивления по сравнению с графеновыми пленками того же поперечного сечения, синтезированными методом высокотемпературного CVD, шириной до 20 нм .

Моделирование

В дополнение к экспериментальному исследованию графена и устройств на основе графена, численное моделирование и имитация графена также были важной темой исследований. Формула Кубо дает аналитическое выражение для проводимости графена и показывает, что она является функцией нескольких физических параметров, включая длину волны, температуру и химический потенциал. [326] Более того, была предложена модель поверхностной проводимости, которая описывает графен как бесконечно тонкий (двусторонний) лист с локальной и изотропной проводимостью. Эта модель позволяет вывести аналитические выражения для электромагнитного поля в присутствии листа графена в терминах диадической функции Грина (представленной с использованием интегралов Зоммерфельда) и возбуждающего электрического тока. [327]

Несмотря на то, что эти аналитические модели и методы могут предоставить результаты для нескольких канонических задач для целей бенчмаркинга, многие практические проблемы, связанные с графеном, такие как проектирование электромагнитных устройств произвольной формы, являются аналитически неразрешимыми. С недавними достижениями в области вычислительного электромагнетизма (CEM) стали доступны различные точные и эффективные численные методы для анализа взаимодействий электромагнитного поля/волны на листах графена и/или устройствах на основе графена. Предлагается всеобъемлющее резюме вычислительных инструментов, разработанных для анализа устройств/систем на основе графена. [328]

Аналоги графена

Аналоги графена [329] (также называемые «искусственным графеном») представляют собой двумерные системы, которые демонстрируют свойства, схожие с графеном. Аналоги графена интенсивно изучаются с момента открытия графена в 2004 году. Люди пытаются разработать системы, в которых физику легче наблюдать и манипулировать, чем в графене. В этих системах электроны не всегда являются частицами, которые используются. Это могут быть оптические фотоны, [330] микроволновые фотоны, [331] плазмоны, [332] поляритоны микрополостей, [333] или даже атомы. [334] Кроме того, сотовая структура, в которой развиваются эти частицы, может иметь иную природу, чем атомы углерода в графене. Это может быть, соответственно, фотонный кристалл , массив металлических стержней, металлические наночастицы , решетка связанных микрополостей или оптическая решетка .

Приложения

Графен — прозрачный и гибкий проводник, который имеет большие перспективы для различных применений в области материалов/устройств, включая солнечные элементы, [335] светодиоды (LED), устройства с интегрированными фотонными схемами, [336] [337] сенсорные панели и интеллектуальные окна или телефоны. [338] Смартфоны с графеновыми сенсорными экранами уже представлены на рынке. [339]

В 2013 году Head анонсировала новую линейку теннисных ракеток из графена. [340]

По состоянию на 2015 год для коммерческого использования доступен один продукт: порошок для принтера с добавлением графена. [341] Было предложено или разрабатывается множество других вариантов использования графена в таких областях, как электроника, биологическая инженерия , фильтрация , легкие/прочные композитные материалы , фотоэлектричество и хранение энергии . [236] [342] Графен часто производится в виде порошка и дисперсии в полимерной матрице. Эта дисперсия предположительно подходит для современных композитов, [343] [344] красок и покрытий, смазочных материалов, масел и функциональных жидкостей, конденсаторов и батарей, приложений для терморегулирования, дисплейных материалов и упаковки, солнечных элементов, чернил и материалов для 3D-принтеров, а также барьеров и пленок. [345]

2 августа 2016 года компания Briggs Automative Company сообщила, что новая модель Mono будет изготовлена ​​из графена и станет первым автомобилем, разрешенным к использованию на дорогах общего пользования, и первым серийным автомобилем. [346]

В январе 2018 года в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре под руководством Каустава Банерджи впервые были продемонстрированы спиральные индукторы на основе графена, использующие кинетическую индуктивность при комнатной температуре . Было предсказано, что эти индукторы позволят добиться значительной миниатюризации в радиочастотных интегральных схемах . [347] [348] [349]

Потенциал эпитаксиального графена на SiC для метрологии был продемонстрирован с 2010 года, продемонстрировав точность квантования квантового сопротивления Холла в три миллиардных части в монослойном эпитаксиальном графене. За эти годы были продемонстрированы точности в триллионные части в квантовании сопротивления Холла и гигантские квантовые плато Холла. Разработки в области инкапсуляции и легирования эпитаксиального графена привели к коммерциализации стандартов квантового сопротивления эпитаксиального графена. [350]

Новые применения графена продолжают исследоваться и изучаться. Одним из таких применений является использование в сочетании с эпоксидными смолами на водной основе для производства антикоррозионных покрытий. [351] Ван-дер-ваальсова природа графена и других двумерных (2D) материалов также допускает ван-дер-ваальсовы гетероструктуры [352] и интегральные схемы, основанные на ван-дер-ваальсовой интеграции 2D материалов. [353] [354]

Графен используется для обнаружения газов и химикатов при мониторинге окружающей среды, разработке высокочувствительных биосенсоров для медицинской диагностики и создании гибких носимых датчиков для мониторинга здоровья. [355] [356] Прозрачность графена также улучшает оптические датчики, делая их более эффективными в визуализации и спектроскопии. [357]

Токсичность

В одном обзоре токсичности графена, опубликованном в 2016 году Лалвани и др., суммируются in vitro , in vivo , антимикробные и экологические эффекты, а также освещаются различные механизмы токсичности графена. [358] Другой обзор, опубликованный в 2016 году Оу и др., был сосредоточен на наноматериалах семейства графена (GFN) и выявил несколько типичных механизмов, таких как физическое разрушение, окислительный стресс , повреждение ДНК , воспалительная реакция, апоптоз , аутофагия и некроз . [359]

Исследование 2020 года показало, что токсичность графена зависит от нескольких факторов, таких как форма, размер, чистота, этапы обработки после производства, окислительное состояние, функциональные группы, состояние дисперсии, методы синтеза, путь и доза введения, а также время воздействия. [360]

В 2014 году исследования в Университете Стоуни-Брук показали, что графеновые наноленты , графеновые нанопластинки и графеновые нанолуковицы нетоксичны при концентрациях до 50 мкг/мл. Эти наночастицы не изменяют дифференциацию стволовых клеток костного мозга человека в остеобласты (кость) или адипоциты (жир), что позволяет предположить, что при низких дозах графеновые наночастицы безопасны для биомедицинских применений. [361] В 2013 году исследования в Университете Брауна показали, что 10-мкм малослойные графеновые хлопья могут прокалывать клеточные мембраны в растворе. Было замечено, что они первоначально проникают через острые и зазубренные точки, позволяя графену быть интернализованным в клетке. Физиологические эффекты этого остаются неизвестными, и это остается относительно неизученной областью. [362] [363]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "graphene definition, meaning – what is graphene in the British English Dictionary & Thesaurus – Cambridge Dictionaries Online". cambridge.org . Архивировано из оригинала 17 июля 2015 г. Получено 4 октября 2024 г.
  2. ^ abcdefghijklmno Гейм, АК ; Новоселов, КС (26 февраля 2007 г.). «Возвышение графена». Nature Materials . 6 (3): 183–191. arXiv : cond-mat/0702595 . Bibcode : 2007NatMa...6..183G. doi : 10.1038/nmat1849. PMID  17330084. S2CID  14647602.
  3. ^ Перес, ЯМР; Рибейро, Р. М. (2009). «В фокусе графен». Новый журнал физики . 11 (9): 095002. Bibcode : 2009NJPh...11i5002P. doi : 10.1088/1367-2630/11/9/095002 .
  4. ^ Пайк, Джаред (2023). «Является ли графен лучшим проводником тепла? Исследователи из Университета Пердью исследуют четырехфононное рассеяние». Новости машиностроения Университета Пердью . Архивировано из оригинала 4 марта 2024 года . Получено 1 октября 2024 года .
  5. ^ abcd Nair, RR; Blake, P.; Grigorenko, AN; Novoselov, KS; Booth, TJ; Stauber, T.; Peres, NMR; Geim, AK (6 июня 2008 г.). "Fine Structure Constant Defines Visual Transparency of Graphene". Science . 320 (5881): 1308. arXiv : 0803.3718 . Bibcode :2008Sci...320.1308N. doi :10.1126/science.1156965. PMID  18388259. S2CID  3024573.
  6. ^ abc Zhu, Shou-En; Yuan, Shengjun; Janssen, GCAM (1 октября 2014 г.). "Оптическое пропускание многослойного графена". EPL . 108 (1): 17007. arXiv : 1409.4664 . Bibcode :2014EL....10817007Z. doi :10.1209/0295-5075/108/17007. S2CID  73626659.
  7. ^ ab Lee, Changgu (2008). «Измерение упругих свойств и внутренней прочности монослойного графена». Science . 321 (385): 385–388. Bibcode :2008Sci...321..385L. doi :10.1126/science.1157996. PMID  18635798. S2CID  206512830.
  8. ^ ab Cao, K. (2020). "Упругая деформация свободно стоящего монослоя графена". Nature Communications . 11 (284): 284. Bibcode :2020NatCo..11..284C. doi :10.1038/s41467-019-14130-0. PMC 6962388 . PMID  31941941. 
  9. ^ "Graphene: A Complete Chemical History". Материал ACS . 20 сентября 2019 г. Получено 1 октября 2024 г. В 1947 году существование графена было теоретически обосновано Филипом Р. Уоллесом как попытка понять электронные свойства трехмерного графита. Он не использовал термин "графен", а вместо этого называл его "отдельным гексагональным слоем".
  10. ^ аб Новоселов, К.С.; Гейм, АК; Морозов С.В.; Цзян, Д; Чжан, Ю; Дубонос, СВ; Григорьева, ИВ; Фирсов А.А. (22 октября 2004 г.). «Эффект электрического поля в атомно тонких углеродных пленках». Наука . 306 (5696): 666–669. arXiv : cond-mat/0410550 . Бибкод : 2004Sci...306..666N. дои : 10.1126/science.1102896. PMID  15499015. S2CID  5729649.
  11. ^ ab "Этот месяц в истории физики: 22 октября 2004 г.: открытие графена". APS News . Серия II. 18 (9): 2. 2009. Архивировано из оригинала 3 июля 2020 г. Получено 6 октября 2013 г.
  12. ^ "Открытие графена - Графен - Манчестерский университет". www.graphene.manchester.ac.uk . Получено 16 октября 2024 г. .
  13. ^ "Нобелевская премия по физике 2010 года". Nobel Foundation. Архивировано из оригинала 22 мая 2020 года . Получено 1 сентября 2021 года .
  14. ^ "Массовое производство графена". American Scientist . 6 апреля 2018 г. Получено 16 октября 2024 г.
  15. ^ Джоши, Рита (8 апреля 2024 г.). «Можно ли производить графен массово?». AZoNano . Получено 16 октября 2024 г.
  16. ^ "Глобальный спрос на графен после коммерческого производства будет огромным, говорится в отчете". AZONANO.com. 28 февраля 2014 г. Получено 24 июля 2014 г.
  17. ^ Mrmak, Nebojsa (28 ноября 2014 г.). «Свойства графена (полный справочник)». Graphene-Battery.net . Получено 10 ноября 2019 г. .
  18. ^ "графеновый слой". Сборник химических терминов ИЮПАК . Международный союз теоретической и прикладной химии. 2009. doi :10.1351/goldbook.G02683. ISBN 978-0-9678550-9-7. Получено 31 марта 2012 г.
  19. ^ ab Geim, A. (2009). «Графен: статус и перспективы». Science . 324 (5934): 1530–4. arXiv : 0906.3799 . Bibcode :2009Sci...324.1530G. doi :10.1126/science.1158877. PMID  19541989. S2CID  206513254.
  20. ^ Ридл, К.; Колетти, К.; Ивасаки, Т.; Захаров, А.А.; Старке, У. (2009). «Квазисвободно стоящий эпитаксиальный графен на SiC, полученный путем интеркаляции водорода». Physical Review Letters . 103 (24): 246804. arXiv : 0911.1953 . Bibcode :2009PhRvL.103x6804R. doi :10.1103/PhysRevLett.103.246804. PMID  20366220. S2CID  33832203.
  21. ^ Гейм, АК (2012). «Предыстория графена». Физика Скрипта . T146 : 014003. Бибкод : 2012PhST..146a4003G. дои : 10.1088/0031-8949/2012/T146/014003 .
  22. ^ Броди, BC (1859). «Об атомном весе графита». Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 149 : 249–259. Bibcode :1859RSPT..149..249B. doi : 10.1098/rstl.1859.0013 . JSTOR  108699.
  23. ^ Дебиже, П ; Шеррер, П (1916). «Interferenz an regellos orientierten Teilchen im Röntgenlicht I». Physikalische Zeitschrift (на немецком языке). 17 : 277. Архивировано из оригинала 14 апреля 2014 года . Проверено 13 апреля 2014 г.
  24. ^ Дебай, Питер ; Шеррер, Пол (1917). «Über die Konstitution von Graphit und amorpher Kohle» [О структуре графита и аморфного углерода]. Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse (на немецком языке). 1917 : 180–188.
  25. ^ Халл, AW (1917). "Новый метод рентгеновского анализа кристаллов". Phys. Rev. 10 ( 6): 661-696. Bibcode :1917PhRv...10..661H. doi :10.1103/PhysRev.10.661.
  26. ^ Кольшюттер, В.; Хэнни, П. (1919). «Zur Kenntnis des Graphitischen Kohlenstoffs und der Graphitsäure» [К знаниям о графитовом углероде и графитовой кислоте]. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (на немецком языке). 105 (1): 121–144. дои : 10.1002/zaac.19191050109. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 года . Проверено 12 апреля 2020 г.
  27. ^ Бернал, Дж. Д. (1924). «Структура графита». Proc. R. Soc. Lond . A106 (740): 749–773. Bibcode : 1924RSPSA.106..749B. doi : 10.1098/rspa.1924.0101 . JSTOR  94336.
  28. ^ Trucano, Peter; Chen, Ruey (13 ноября 1975 г.). «Структура графита по данным нейтронной дифракции». Nature . 258 (5531): 136–137. Bibcode :1975Natur.258..136T. doi :10.1038/258136a0.
  29. ^ Howe, JY; Rawn, CJ; Jones, LE; Ow, H (июнь 2003 г.). «Улучшенные кристаллографические данные для графита». Powder Diffraction . 18 (2): 150–154. Bibcode :2003PDiff..18..150H. doi :10.1154/1.1536926.
  30. ^ abcdef Семенофф, Гордон В. (24 декабря 1984 г.). «Моделирование трехмерной аномалии в конденсированном состоянии». Physical Review Letters . 53 (26): 2449–2452. Bibcode :1984PhRvL..53.2449S. doi :10.1103/PhysRevLett.53.2449.
  31. ^ DiVincenzo, DP; Mele, EJ (1984). «Самосогласованная теория эффективной массы для внутрислойного экранирования в интеркалированных соединениях графита». Physical Review B. 295 ( 4): 1685–1694. Bibcode : 1984PhRvB..29.1685D. doi : 10.1103/PhysRevB.29.1685.
  32. ^ abcdef Новоселов, К.С.; Гейм, АК; Морозов С.В.; Цзян, Д.; Кацнельсон, Мичиган; Григорьева, ИВ; Дубонос, СВ; Фирсов, А.А. (2005). «Двумерный газ безмассовых фермионов Дирака в графене». Природа . 438 (7065): 197–200. arXiv : cond-mat/0509330 . Бибкод : 2005Natur.438..197N. дои : 10.1038/nature04233. PMID  16281030. S2CID  3470761.
  33. ^ ab Гусынин, ВП; Шарапов, СГ (2005). "Нетрадиционный целочисленный квантовый эффект Холла в графене". Physical Review Letters . 95 (14): 146801. arXiv : cond-mat/0506575 . Bibcode : 2005PhRvL..95n6801G. doi : 10.1103/PhysRevLett.95.146801. PMID  16241680. S2CID  37267733.
  34. ^ abc Zhang, Y.; Tan, YW; Stormer, HL; Kim, P. (2005). «Экспериментальное наблюдение квантового эффекта Холла и фазы Берри в графене». Nature . 438 (7065): 201–204. arXiv : cond-mat/0509355 . Bibcode :2005Natur.438..201Z. doi :10.1038/nature04235. PMID  16281031. S2CID  4424714.
  35. ^ Рюсс, Г.; Фогт, Ф. (1948). «Höchstlamellarer Kohlenstoff aus Графитоксигидроксид». Monatshefte für Chemie (на немецком языке). 78 (3–4): 222–242. дои : 10.1007/BF01141527.
  36. ^ abcd Мейер, Дж.; Гейм, АК; Кацнельсон, МИ; Новоселов, КС; Бут, Т.Дж.; Рот, С. (2007). «Структура подвешенных графеновых листов». Nature . 446 (7131): 60–63. arXiv : cond-mat/0701379 . Bibcode :2007Natur.446...60M. doi :10.1038/nature05545. PMID  17330039. S2CID  3507167.
  37. ^ ab Harris, Peter (12 января 2018 г.). «Трансмиссионная электронная микроскопия углерода: краткая история». C . 4 (1): 4. doi : 10.3390/c4010004 .
  38. ^ Boehm, HP; Clauss, A.; Fischer, G.; Hofmann, U. (1962). "Surface Properties of Extremely Thin Graphite Lamellae" (PDF) . Труды Пятой конференции по углероду . Pergamon Press . Архивировано из оригинала (PDF) 13 апреля 2016 г. . Получено 1 апреля 2016 г. .
  39. ^ ван Боммель, AJ; Кромбиен, Дж. Э.; ван Торен, А. (1975). «LEED и Оже-электронные наблюдения поверхности SiC (0001)». Поверхностная наука . 48 (2): 463–472. Бибкод : 1975SurSc..48..463V. дои : 10.1016/0039-6028(75)90419-7.
  40. ^ Ошима, К.; Нагасима, А. (1997). «Сверхтонкие эпитаксиальные пленки графита и гексагонального нитрида бора на твердых поверхностях». J. Phys.: Condens. Matter . 9 (1): 1–20. Bibcode : 1997JPCM....9....1O. doi : 10.1088/0953-8984/9/1/004. S2CID  250758301.
  41. ^ Форбо, И.; Темлин, Ж.-М.; Дебевер, Ж.-М. (1998). «Гетероэпитаксиальный графит на 6H-SiC(0001): формирование интерфейса через электронную структуру зоны проводимости». Physical Review B. 58 ( 24): 16396–16406. Bibcode : 1998PhRvB..5816396F. doi : 10.1103/PhysRevB.58.16396.
  42. ^ Boehm, HP; Setton, R; Stumpp, E (1986). "Nomenclature and terminology graphite intercalation components". Carbon . 24 (2): 241–245. Bibcode :1986Carbo..24..241B. doi :10.1016/0008-6223(86)90126-0. Одиночный углеродный слой графитовой структуры был бы последним членом бесконечного размера этого ряда. Термин графеновый слой следует использовать для такого одиночного углеродного слоя.
  43. ^ Мурас, С.; и др. (1987). «Синтез интеркаляционных соединений графита первой стадии с фторидами». Revue de Chimie Minérale . 24 (1): 572. Бибкод : 1987JFluC..35..151H. дои : 10.1016/0022-1139(87)95120-7. ИНИСТ 7578318. 
  44. ^ Сайто, Р.; Фудзита, Мицутака; Дрессельхаус, Г.; Дрессельхаус, М. (1992). «Электронная структура графеновых трубочек на основе C60». Physical Review B. 46 ( 3): 1804–1811. Bibcode : 1992PhRvB..46.1804S. doi : 10.1103/PhysRevB.46.1804. PMID  10003828.
  45. ^ Wang, S.; Yata, S.; Nagano, J.; Okano, Y.; Kinoshita, H.; Kikuta, H.; Yamabe, T. (2000). «Новый углеродистый материал с большой емкостью и высокой эффективностью для перезаряжаемых литий-ионных батарей». Журнал электрохимического общества . 147 (7): 2498. Bibcode : 2000JElS..147.2498W. doi : 10.1149/1.1393559.
  46. ^ Гейм, АК; Ким, П. (апрель 2008 г.). «Carbon Wonderland». Scientific American . ... кусочки графена, несомненно, присутствуют в каждой карандашной отметке
  47. ^ Роберт Б. Резерфорд и Ричард Л. Дадман (2002): «Сверхтонкий гибкий нагревательный элемент из расширенного графита». Архивировано 22 октября 2020 г. в Wayback Machine . Патент США 6667100. Подан 13.05.2002, выдан 23.12.2003, передан EGC Operating Co LLC; истек.
  48. ^ Бор З. Джанг и Вэнь С. Хуан (2002): «Наномасштабные графеновые пластины. Архивировано 22 октября 2020 г. в Wayback Machine ». Патент США 7071258. Подан 21 октября 2002 г., выдан 4 июля 2006 г., передан Global Graphene Group Inc.; срок действия истекает 6 января 2024 г.
  49. ^ "Graphene edges closer to broaden manufacturing and application". www.compositesworld.com . 10 августа 2016 г. Архивировано из оригинала 20 сентября 2020 г. Получено 25 марта 2022 г.
  50. ^ ab "История графена". www.graphene.manchester.ac.uk . Манчестерский университет. 10 сентября 2014 г. Получено 9 октября 2014 г. После обсуждения с коллегами Андре и Костя приняли метод, который использовали исследователи в области науки о поверхности — использовали простую клейкую ленту для снятия слоев графита, чтобы обнажить чистую поверхность для изучения под микроскопом.
  51. ^ "Graphene pioneers bag nobel Prize". Institute of Physics , UK. 5 октября 2010 г. Архивировано из оригинала 8 октября 2010 г. Получено 5 октября 2010 г.
  52. ^ "Нобелевская премия по физике 2010". Нобелевский фонд . Получено 3 декабря 2013 г.
  53. ^ "Новый инженерный инновационный центр стоимостью 60 млн фунтов стерлингов будет базироваться в Манчестере". Университет Манчестера . 10 сентября 2014 г.
  54. ^ Берн-Каллендер, Ребекка (1 июля 2014 г.). «Производитель графена стремится построить британское предприятие стоимостью в миллиард фунтов стерлингов» . Daily Telegraph . Архивировано из оригинала 11 января 2022 г. Получено 24 июля 2014 г.
  55. ^ Гибсон, Роберт (10 июня 2014 г.). «Consett firm Thomas Swan sees export success with grapheme». Журнал. Архивировано из оригинала 12 июля 2014 г. Получено 23 июля 2014 г.
  56. ^ "Глобальный прорыв: ирландские ученые открыли способ массового производства "чудо-материала" графена". The Journal.ie. 20 апреля 2014 г. Получено 20 декабря 2014 г.
  57. ^ "Cambridge Nanosystems открывает новый завод для коммерческого производства графена". Cambridge News . Архивировано из оригинала 23 сентября 2015 г.
  58. ^ Здетсис, Аристидес Д.; Эконому, Э. Н. (23 июля 2015 г.). «Пешеходный подход к ароматичности графена и нанографена: значение электронного правила Хюккеля (4 n +2)π». Журнал физической химии C. 119 ( 29): 16991–17003. doi :10.1021/acs.jpcc.5b04311.
  59. ^ Ли, Чжилинь; Чэнь, Ляньлянь; Мэн, Шэн; Го, Ливэй; Хуан, Цзяо; Лю, Юй; Ван, Вэньцзюнь; Чэнь, Сяолун (2015). «Полевая и температурная зависимость собственного диамагнетизма в графене: теория и эксперимент». Phys. Rev. B. 91 ( 9): 094429. Bibcode : 2015PhRvB..91i4429L. doi : 10.1103/PhysRevB.91.094429. S2CID  55246344.
  60. ^ abcd Купер, Дэниел Р.; Д'Анжу, Бенджамин; Гхаттаманени, Нагешвара; Харак, Бенджамин; Хильке, Майкл; Хорт, Александр; Маджилис, Норберто; Массикотт, Матье; Вандсбургер, Лерон; Уайтвей, Эрик; Ю, Виктор (26 апреля 2012 г.). "Экспериментальный обзор графена". ISRN Condensed Matter Physics . 2012 : 1–56. arXiv : 1110.6557 . Bibcode : 2011arXiv1110.6557C. doi : 10.5402/2012/501686 . S2CID  78304205.
  61. ^ Феликс, IM (2013). «Estudo da estrutura eletronica do grafeno e grafeno hidratado» [Исследование электронной структуры графена и гидратированного графена] (на португальском языке). {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  62. ^ Диксит, Вайбхав А.; Сингх, Яшита Й. (июнь 2019 г.). «Насколько ароматичны нафталин и графен?». Computational and Theoretical Chemistry . 1162 : 112504. doi : 10.1016/j.comptc.2019.112504. S2CID  196975315.
  63. ^ Delhaes, Pierre (21 декабря 2000 г.). Графит и прекурсоры. CRC Press. ISBN 978-90-5699-228-6.
  64. ^ Касуя, Д.; Юдасака, М.; Такахаши, К.; Кокай, Ф.; Иидзима, С. (2002). «Селективное производство агрегатов однослойных углеродных нанорогов и механизм их формирования». J. Phys. Chem. B. 106 ( 19): 4947–4951. doi :10.1021/jp020387n.
  65. ^ Бернатович; Т. Дж.; и др. (1996). «Ограничения на образование звездных зерен из досолнечного графита в метеорите Мурчисон». Astrophysical Journal . 472 (2): 760–782. Bibcode :1996ApJ...472..760B. doi : 10.1086/178105 .
  66. ^ Фраундорф, П.; Вакенхут, М. (2002). «Структура ядра досолнечных графитовых луковиц». Astrophysical Journal Letters . 578 (2): L153–156. arXiv : astro-ph/0110585 . Bibcode : 2002ApJ...578L.153F. doi : 10.1086/344633. S2CID  15066112.
  67. ^ ab Carlsson, JM (2007). «Графен: изгиб или поломка». Nature Materials . 6 (11): 801–2. Bibcode : 2007NatMa...6..801C. doi : 10.1038/nmat2051. hdl : 11858/00-001M-0000-0010-FF61-1 . PMID  17972931.
  68. ^ ab Fasolino, A.; Los, JH; Katsnelson, MI (2007). «Внутренние ряби в графене». Nature Materials . 6 (11): 858–61. arXiv : 0704.1793 . Bibcode :2007NatMa...6..858F. doi :10.1038/nmat2011. PMID  17891144. S2CID  38264967.
  69. ^ Мейер, Янник К.; Гейм, АК; Кацнельсон, МИ; Новоселов, КС; Бут, Т.Дж.; Рот, С. (март 2007 г.). «Структура подвешенных графеновых листов». Nature . 446 (7131): 60–63. doi :10.1038/nature05545. ISSN  1476-4687. PMID  17330039.
  70. ^ ab Ishigami, Masa; et al. (2007). "Атомная структура графена на SiO 2 ". Nano Letters . 7 (6): 1643–1648. arXiv : 0811.0587 . Bibcode :2007NanoL...7.1643I. doi :10.1021/nl070613a. PMID  17497819. S2CID  13087073.
  71. ^ Шендерова, О.А.; Жирнов, В.В.; Бреннер, Д.В. (июль 2002 г.). «Углеродные наноструктуры». Критические обзоры по твердому телу и материаловедению . 27 (3–4): 227–356. Bibcode :2002CRSSM..27..227S. doi :10.1080/10408430208500497. S2CID  214615777.
  72. ^ abcd Neto, A Castro; Peres, NMR; Novoselov, KS; Geim, AK; Geim, AK (2009). "Электронные свойства графена" (PDF) . Rev Mod Phys . 81 (1): 109–162. arXiv : 0709.1163 . Bibcode :2009RvMP...81..109C. doi :10.1103/RevModPhys.81.109. hdl :10261/18097. S2CID  5650871. Архивировано из оригинала (PDF) 15 ноября 2010 г.
  73. ^ abcd Charlier, J.-C.; Eklund, PC; Zhu, J.; Ferrari, AC (2008). «Электронные и фононные свойства графена: их связь с углеродными нанотрубками». В Jorio, A.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, MS (ред.). Углеродные нанотрубки: дополнительные темы в синтезе, структуре, свойствах и приложениях. Берлин/Гейдельберг: Springer-Verlag. стр. 673.
  74. ^ Kopelevich, Y.; Torres, J.; Da Silva, R.; Mrowka, F.; Kempa, H.; Esquinazi, P. (2003). "Reentrant Metallic Behavior of Graphite in the Quantum Limit". Physical Review Letters . 90 (15): 156402. arXiv : cond-mat/0209406 . Bibcode : 2003PhRvL..90o6402K. doi : 10.1103/PhysRevLett.90.156402. PMID  12732058. S2CID  26968734.
  75. ^ Лукьянчук, Игорь А.; Копелевич, Яков (2004). "Фазовый анализ квантовых колебаний в графите". Physical Review Letters . 93 (16): 166402. arXiv : cond-mat/0402058 . Bibcode :2004PhRvL..93p6402L. doi :10.1103/PhysRevLett.93.166402. PMID  15525015. S2CID  17130602.
  76. ^ Уоллес, PR (1947). "Зонная теория графита". Physical Review . 71 (9): 622–634. Bibcode : 1947PhRv...71..622W. doi : 10.1103/PhysRev.71.622. S2CID  53633968.
  77. ^ ab Avouris, P.; Chen, Z.; Perebeinos, V. (2007). "Электроника на основе углерода". Nature Nanotechnology . 2 (10): 605–15. Bibcode : 2007NatNa...2..605A. doi : 10.1038/nnano.2007.300. PMID  18654384.
  78. ^ Ламас, Калифорния; Кабра, округ Колумбия; Гранди, Н. (2009). «Обобщенные нестабильности Померанчука в графене». Physical Review B. 80 ( 7): 75108. arXiv : 0812.4406 . Bibcode : 2009PhRvB..80g5108L. doi : 10.1103/PhysRevB.80.075108. S2CID  119213419.
  79. ^ Морозов, СВ; Новоселов К.; Кацнельсон, М.; Щедин, Ф.; Элиас, Д.; Ящак, Дж.; Гейм, А. (2008). «Гигантская внутренняя подвижность носителей в графене и его двухслое». Письма о физических отзывах . 100 (1): 016602. arXiv : 0710.5304 . Бибкод : 2008PhRvL.100a6602M. doi : 10.1103/PhysRevLett.100.016602. PMID  18232798. S2CID  3543049.
  80. ^ abc Chen, JH; Jang, Chaun; Xiao, Shudong; Ishigami, Masa; Fuhrer, Michael S. (2008). «Внутренние и внешние пределы производительности графеновых устройств на SiO
    2
    ". Nature Nanotechnology . 3 (4): 206–9. arXiv : 0711.3646 . doi : 10.1038/nnano.2008.58. PMID  18654504. S2CID  12221376.
  81. ^ Akturk, A.; Goldsman, N. (2008). «Электронный транспорт и полнозонные электрон-фононные взаимодействия в графене». Журнал прикладной физики . 103 (5): 053702–053702–8. Bibcode : 2008JAP...103e3702A. doi : 10.1063/1.2890147.
  82. Физики показывают, что электроны могут перемещаться в графене более чем в 100 раз быстрее :: University Communications Newsdesk, University of Maryland Архивировано 19 сентября 2013 г. на Wayback Machine . Newsdesk.umd.edu (24 марта 2008 г.). Получено 12 января 2014 г.
  83. ^ Sagade, AA; et al. (2015). «Высокоустойчивая на воздухе пассивация полевых приборов на основе графена». Nanoscale . 7 (8): 3558–3564. Bibcode : 2015Nanos...7.3558S. doi : 10.1039/c4nr07457b. PMID  25631337. S2CID  24846431.
  84. ^ "Graphene Devices Stand the Test of Time". 22 января 2015 г. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 2 февраля 2020 г.
  85. ^ "Исследователи создают сверхпроводящий графен". 9 сентября 2015 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2017 г. Получено 22 сентября 2015 г.
  86. ^ ab "Новая форма графена позволяет электронам вести себя как фотоны". kurzweilai.net . Архивировано из оригинала 2 марта 2014 года . Получено 27 февраля 2014 года .
  87. ^ Бэрингхаус, Дж.; Руан, М.; Эдлер, Ф.; Техеда, А.; Сикот, М.; Талеб-Ибрагими, А.; Ли, АП; Цзян, З.; Конрад, Э.Х.; Бергер, К.; Тегенкамп, К.; Де Хир, Вашингтон (2014). «Исключительный баллистический транспорт в эпитаксиальных графеновых нанолентах». Природа . 506 (7488): 349–354. arXiv : 1301.5354 . Бибкод : 2014Natur.506..349B. дои : 10.1038/nature12952. PMID  24499819. S2CID  4445858.
  88. ^ abc Chen, JH; Jang, C.; Adam, S.; Fuhrer, MS; Williams, ED; Ishigami, M. (2008). «Рассеяние заряженных примесей в графене». Nature Physics . 4 (5): 377–381. arXiv : 0708.2408 . Bibcode :2008NatPh...4..377C. doi :10.1038/nphys935. S2CID  53419753.
  89. ^ Световые импульсы контролируют то, как графен проводит электричество Архивировано 6 ноября 2018 г. на Wayback Machine . kurzweilai.net. 4 августа 2014 г.
  90. ^ ab Schedin, F.; Geim, AK; Morozov, SV; Hill, EW; Blake, P.; Katsnelson, MI; Novoselov, KS (2007). «Обнаружение отдельных молекул газа, адсорбированных на графене». Nature Materials . 6 (9): 652–655. arXiv : cond-mat/0610809 . Bibcode :2007NatMa...6..652S. doi :10.1038/nmat1967. PMID  17660825. S2CID  3518448.
  91. ^ Адам, С.; Хванг, Э. Х.; Галицкий, В. М.; Дас Сарма, С. (2007). «Самосогласованная теория переноса графена». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 104 (47): 18392–7. arXiv : 0705.1540 . Bibcode : 2007PNAS..10418392A. doi : 10.1073/pnas.0704772104 . PMC 2141788. PMID  18003926 . 
  92. ^ Steinberg, Hadar; Barak, Gilad; Yacoby, Amir; et al. (2008). «Фракционирование заряда в квантовых проводах (письмо)». Nature Physics . 4 (2): 116–119. arXiv : 0803.0744 . Bibcode :2008NatPh...4..116S. doi :10.1038/nphys810. S2CID  14581125.
  93. ^ Trisetyarso, Agung (2012). "Dirac four-potential tunings-based quantum transistor utilizing the Lorentz force". Quantum Information & Computation . 12 (11–12): 989. arXiv : 1003.4590 . Bibcode :2010arXiv1003.4590T. doi :10.26421/QIC12.11-12-7. S2CID  28441144. Архивировано из оригинала 6 ноября 2018 г. . Получено 6 августа 2013 г. .
  94. ^ Pachos, Jiannis K. (2009). «Проявления топологических эффектов в графене». Contemporary Physics . 50 (2): 375–389. arXiv : 0812.1116 . Bibcode : 2009ConPh..50..375P. doi : 10.1080/00107510802650507. S2CID  8825103.
    Франц, М. (5 января 2008 г.). "Фракционализация заряда и статистика в графене и родственных структурах" (PDF) . Университет Британской Колумбии. Архивировано из оригинала (PDF) 15 ноября 2010 г. . Получено 2 сентября 2009 г. .
  95. ^ Перес, ЯМР (15 сентября 2010 г.). «Коллоквиум: Транспортные свойства графена: Введение». Reviews of Modern Physics . 82 (3): 2673–2700. arXiv : 1007.2849 . Bibcode : 2010RvMP...82.2673P. doi : 10.1103/RevModPhys.82.2673. S2CID  118585778.
  96. ^ Ким, Куэн Су; Чжао, Юэ; Джанг, Хоук; Ли, Сан Юн; Ким, Чон Мин; Ким, Кванг С.; Ан, Чон-Хён; Ким, Филипп; Чой, Джэ-Янг; Хонг, Бён Хи (2009). «Крупномасштабный рост графеновых плёнок для растягиваемых прозрачных электродов». Nature . 457 (7230): 706–10. Bibcode :2009Natur.457..706K. doi :10.1038/nature07719. PMID  19145232. S2CID  4349731.
  97. ^ аб Йобст, Йоханнес; Вальдманн, Дэниел; Спек, Флориан; Хирнер, Роланд; Мод, Дункан К.; Сейллер, Томас; Вебер, Хайко Б. (2009). «Насколько графен похож на эпитаксиальный графен? Квантовые колебания и квантовый эффект Холла». Физический обзор B . 81 (19): 195434. arXiv : 0908.1900 . Бибкод : 2010PhRvB..81s5434J. doi : 10.1103/PhysRevB.81.195434. S2CID  118710923.
  98. ^ ab Shen, T.; Gu, JJ; Xu, M; Wu, YQ; Bolen, ML; Capano, MA; Engel, LW; Ye, PD (2009). "Наблюдение квантового эффекта Холла в затворном эпитаксиальном графене, выращенном на SiC (0001)". Applied Physics Letters . 95 (17): 172105. arXiv : 0908.3822 . Bibcode :2009ApPhL..95q2105S. doi :10.1063/1.3254329. S2CID  9546283.
  99. ^ ab Wu, Xiaosong; Hu, Yike; Ruan, Ming; Madiomanana, Nerasoa K; Hankinson, John; Sprinkle, Mike; Berger, Claire; de ​​Heer, Walt A. (2009). "Полуцелочисленный квантовый эффект Холла в высокоподвижном однослойном эпитаксиальном графене". Applied Physics Letters . 95 (22): 223108. arXiv : 0909.2903 . Bibcode : 2009ApPhL..95v3108W. doi : 10.1063/1.3266524. S2CID  118422866.
  100. ^ аб Лара-Авила, Самуэль; Калабухов, Алексей; Паолильо, Сара; Сювяярви, Микаэль; Якимова, Розица; Фалько Владимир; Цаленчук Александр; Кубаткин, Сергей (7 июля 2009 г.). «Графен SiC, подходящий для метрологии квантового сопротивления Холла». Наука Бревиа . arXiv : 0909.1193 . Бибкод : 2009arXiv0909.1193L.
  101. ^ ab Alexander-Webber, JA; Baker, AMR; Janssen, TJBM; Tzalenchuk, A.; Lara-Avila, S.; Kubatkin, S.; Yakimova, R.; Piot, BA; Maude, DK; Nicholas, RJ (2013). "Фазовое пространство для разрушения квантового эффекта Холла в эпитаксиальном графене". Physical Review Letters . 111 (9): 096601. arXiv : 1304.4897 . Bibcode :2013PhRvL.111i6601A. doi :10.1103/PhysRevLett.111.096601. PMID  24033057. S2CID  118388086.
  102. ^ Фюрер, Михаэль С. (2009). «Физик снимает слои волнения вокруг графена». Nature . 459 (7250): 1037. Bibcode :2009Natur.459.1037F. doi : 10.1038/4591037e . PMID  19553953. S2CID  203913300.
  103. ^ abc Fuhrer, MS (2013). «Критическая масса в графене». Science . 340 (6139): 1413–1414. Bibcode :2013Sci...340.1413F. doi :10.1126/science.1240317. PMID  23788788. S2CID  26403885.
  104. ^ ab Zhang, Y.; Jiang, Z.; Small, JP; Purewal, MS; Tan, Y.-W.; Fazlollahi, M.; Chudow, JD; Jaszczak, JA; Stormer, HL; Kim, P. (2006). "Расщепление уровней Ландау в графене в сильных магнитных полях". Physical Review Letters . 96 (13): 136806. arXiv : cond-mat/0602649 . Bibcode :2006PhRvL..96m6806Z. doi :10.1103/PhysRevLett.96.136806. PMID  16712020. S2CID  16445720.
  105. ^ abcd Du, X.; Skachko, Ivan; Duerr, Fabian; Luican, Adina; Andrei, Eva Y. (2009). «Дробный квантовый эффект Холла и изолирующая фаза дираковских электронов в графене». Nature . 462 (7270): 192–195. arXiv : 0910.2532 . Bibcode :2009Natur.462..192D. doi :10.1038/nature08522. PMID  19829294. S2CID  2927627.
  106. ^ ab Болотин, К.; Гахари, Фереште; Шульман, Майкл Д.; Стормер, Хорст Л.; Ким, Филипп (2009). «Наблюдение дробного квантового эффекта Холла в графене». Nature . 462 (7270): 196–199. arXiv : 0910.2763 . Bibcode :2009Natur.462..196B. doi :10.1038/nature08582. PMID  19881489. S2CID  4392125.
  107. ^ Бордаг, М.; Фиалковский, И.В.; Гитман, Д.М.; Василевич, Д.В. (2009). «Взаимодействие Казимира между идеальным проводником и графеном, описанное моделью Дирака». Physical Review B. 80 ( 24): 245406. arXiv : 0907.3242 . Bibcode : 2009PhRvB..80x5406B. doi : 10.1103/PhysRevB.80.245406. S2CID  118398377.
  108. ^ Фиалковский, И.В.; Марачевский, В.Н.; Василевич, Д.В. (2011). "Конечный температурный эффект Казимира для графена". Physical Review B. 84 ( 35446): 35446. arXiv : 1102.1757 . Bibcode : 2011PhRvB..84c5446F. doi : 10.1103/PhysRevB.84.035446. S2CID  118473227.
  109. ^ Добсон, Дж. Ф.; Уайт, А.; Рубио, А. (2006). «Асимптотика дисперсионного взаимодействия: аналитические ориентиры для энергетических функционалов Ван-дер-Ваальса». Physical Review Letters . 96 (7): 073201. arXiv : cond-mat/0502422 . Bibcode : 2006PhRvL..96g3201D. doi : 10.1103/PhysRevLett.96.073201. PMID  16606085. S2CID  31092090.
  110. ^ Чишмару, Алина; Драгоман, Мирча; Динеску, Адриан; Драгоман, Даниэла; Ставринидис, Г.; Константинидис, Г. (2013). «Электрическая проницаемость монослоя графена в микроволновом и миллиметровом диапазонах». arXiv : 1309.0990 [cond-mat.mes-hall].
  111. ^ Кузьменко, А.Б.; Ван Хоймен, Э.; Карбоне, Ф.; Ван дер Марель, Д. (2008). «Универсальная инфракрасная проводимость графита». Письма о физических отзывах . 100 (11): 117401. arXiv : 0712.0835 . Бибкод : 2008PhRvL.100k7401K. doi : 10.1103/PhysRevLett.100.117401. PMID  18517825. S2CID  17595181.
  112. ^ "Graphene Gazing Gives Glimpse Of Foundations Of Universe". ScienceDaily . 4 апреля 2008 г. Архивировано из оригинала 6 апреля 2008 г. Получено 6 апреля 2008 г.
  113. ^ Юссила, Анри; Янг, Хе; Гранквист, Нико; Сан, Чжипэй (5 февраля 2016 г.). «Поверхностный плазмонный резонанс для характеристики крупномасштабной атомно-слоевой графеновой пленки». Optica . 3 (2): 151–158. Bibcode :2016Optic...3..151J. doi : 10.1364/OPTICA.3.000151 .
  114. ^ Линь, Сяо; Сюй, Ян; Чжан, Байлэ; Хао, Ран; Чэнь, Хуншэн; Ли, Эрпин (2013). «Однонаправленные поверхностные плазмоны в невзаимном графене». New Journal of Physics . 15 (11): 113003. Bibcode :2013NJPh...15k3003L. doi : 10.1088/1367-2630/15/11/113003 . hdl : 10220/17639 .
  115. ^ Zhang, Y.; Tang, Tsung-Ta; Girit, Caglar; Hao, Zhao; Martin, Michael C.; Zettl, Alex ; Crommie, Michael F.; Shen, Y. Ron; Wang, Feng (11 июня 2009 г.). «Прямое наблюдение широко настраиваемой запрещенной зоны в двухслойном графене». Nature . 459 (7248): 820–823. Bibcode :2009Natur.459..820Z. doi :10.1038/nature08105. OSTI  974550. PMID  19516337. S2CID  205217165.
  116. ^ Лю, Цзюньфэн; Райт, АР; Чжан, Чао; Ма, Чжуншуй (29 июля 2008 г.). «Сильная терагерцовая проводимость графеновых нанолент под магнитным полем». Appl Phys Lett . 93 (4): 041106–041110. Bibcode : 2008ApPhL..93d1106L. doi : 10.1063/1.2964093. Архивировано из оригинала 12 июня 2020 г. Получено 30 августа 2019 г.
  117. ^ Аб Курум, Ю.; Лю, Бо; Чжан, Кайлян; Лю, Ян; Чжан, Хао (2011). «Электрохимически перестраиваемый сверхбыстрый оптический отклик оксида графена». Письма по прикладной физике . 98 (2): 141103. Бибкод : 2011ApPhL..98b1103M. дои : 10.1063/1.3540647.
  118. ^ Шрикант, К. В.; Цзэн, Шувэнь; Шан, Цзинчжи; Йонг, Кен-Тай; Ю, Тин (2012). «Возбуждение поверхностных электромагнитных волн в решетке Брэгга на основе графена». Scientific Reports . 2 : 737. Bibcode :2012NatSR...2E.737S. doi :10.1038/srep00737. PMC 3471096 . PMID  23071901. 
  119. ^ Бао, Цяолян; Чжан, Хань; Ван, Юй; Ни, Чжэньхуа; Янь, Юнли; Шэнь, Цзе Сян; Ло, Киан Пин; Тан, Дин Юань (9 октября 2009 г.). «Атомно-слоистый графен как насыщающийся поглотитель для сверхбыстрых импульсных лазеров». Advanced Functional Materials . 19 (19): 3077–3083. arXiv : 0910.5820 . Bibcode : 2009arXiv0910.5820B. doi : 10.1002/adfm.200901007. S2CID  59070301.
  120. ^ Zhang, H.; Tang, DY; Zhao, LM; Bao, QL; Loh, KP (28 сентября 2009 г.). «Большая энергетическая синхронизация мод волоконного лазера, легированного эрбием, с атомным слоем графена». Optics Express . 17 (20): 17630–17635. arXiv : 0909.5536 . Bibcode : 2009OExpr..1717630Z. doi : 10.1364/OE.17.017630. PMID  19907547. S2CID  207313024.
  121. ^ Чжан, Хан; Бао, Цяолян; Тан, Динъюань; Чжао, Люмин; Ло, Цзяньпин (5 октября 2009 г.). «Большой энергетический солитонный волоконный лазер, легированный эрбием, с графен-полимерным композитным блокировщиком мод». Письма по прикладной физике . 95 (14): 141103. arXiv : 0909.5540 . Бибкод : 2009ApPhL..95n1103Z. дои : 10.1063/1.3244206. S2CID  119284608.
  122. ^ Чжан, Хань; Тан, Динъюань; Книзе, Р. Дж.; Чжао, Люмин; Бао, Цяолян; Ло, Киан Пин (15 марта 2010 г.). «Лазер с синхронизированными модами на графене, настраиваемый по длине волны, диссипативный солитонный волоконный лазер». Applied Physics Letters . 96 (11): 111112. arXiv : 1003.0154 . Bibcode : 2010ApPhL..96k1112Z. doi : 10.1063/1.3367743. S2CID  119233725.
  123. ^ Чжан (2009). «Графен: лазеры с синхронизацией мод». NPG Asia Materials . doi : 10.1038/asiamat.2009.52 .
  124. ^ Чжэн, З.; Чжао, Чуцзюнь; Лу, Шунбин; Чен, Ю; Ли, Ин; Чжан, Хан; Вэнь, Шуанчун (2012). «Микроволновое и оптическое насыщающееся поглощение в графене». Оптика Экспресс . 20 (21): 23201–23214. Бибкод : 2012OExpr..2023201Z. дои : 10.1364/OE.20.023201 . ПМИД  23188285.
  125. ^ Чжан, Х.; Виралли, Стефан; Бао, Цяолян; Киан Пин, Ло; Массар, Серж; Годбоут, Николя; Кокарт, Паскаль (2012). «Измерение нелинейного показателя преломления графена методом Z-сканирования». Optics Letters . 37 (11): 1856–1858. arXiv : 1203.5527 . Bibcode :2012OptL...37.1856Z. doi :10.1364/OL.37.001856. PMID  22660052. S2CID  119237334.
  126. ^ Dong, H; Conti, C; Marini, A; Biancalana, F (2013). "Терагерцовые релятивистские пространственные солитоны в легированных графеновых метаматериалах". Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics . 46 (15): 15540. arXiv : 1107.5803 . Bibcode :2013JPhB...46o5401D. doi :10.1088/0953-4075/46/15/155401. S2CID  118338133.
  127. ^ Onida, Giovanni; Rubio, Angel (2002). "Electronic exciteds: Density-functional versus many-body Green's-function approaches" (PDF) . Rev. Mod. Phys . 74 (2): 601–659. Bibcode :2002RvMP...74..601O. doi :10.1103/RevModPhys.74.601. hdl : 10261/98472 . Архивировано (PDF) из оригинала 2 февраля 2021 г. . Получено 23 сентября 2019 г. .
  128. ^ Yang, Li; Deslippe, Jack; Park, Cheol-Hwan; Cohen, Marvin; Louie, Steven (2009). «Экситонные эффекты в оптическом отклике графена и двухслойного графена». Physical Review Letters . 103 (18): 186802. arXiv : 0906.0969 . Bibcode : 2009PhRvL.103r6802Y. doi : 10.1103/PhysRevLett.103.186802. PMID  19905823. S2CID  36067301.
  129. ^ Prezzi, Deborah; Varsano, Daniele; Ruini, Alice; Marini, Andrea; Molinari, Elisa (2008). "Оптические свойства графеновых нанолент: роль многочастичных эффектов". Physical Review B. 77 ( 4): 041404. arXiv : 0706.0916 . Bibcode : 2008PhRvB..77d1404P. doi : 10.1103/PhysRevB.77.041404. S2CID  73518107.
    Янг, Ли; Коэн, Марвин Л.; Луи, Стивен Г. (2007). «Экситонные эффекты в оптических спектрах графеновых нанолент». Nano Letters . 7 (10): 3112–5. arXiv : 0707.2983 . Bibcode :2007NanoL...7.3112Y. doi :10.1021/nl0716404. PMID  17824720. S2CID  16943236.
    Янг, Ли; Коэн, Марвин Л.; Луи, Стивен Г. (2008). «Магнитные экситоны краевого состояния в зигзагообразных графеновых нанолентах». Physical Review Letters . 101 (18): 186401. Bibcode : 2008PhRvL.101r6401Y. doi : 10.1103/PhysRevLett.101.186401. PMID  18999843.
  130. ^ Zhu, Xi; Su, Haibin (2010). «Экситоны краевых и поверхностно-функционализированных графеновых нанолент». J. Phys. Chem. C. 114 ( 41): 17257–17262. doi :10.1021/jp102341b. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 1 декабря 2019 г.
  131. ^ Ван, Мин; Ли, Чан Мин (2011). «Экситонные свойства нанолент графена с кресельным каркасом, насыщенных водородом». Nanoscale . 3 (5): 2324–8. Bibcode : 2011Nanos...3.2324W. doi : 10.1039/c1nr10095e. PMID  21503364. S2CID  31835103.
  132. ^ Болматов, Дима; Моу, Чунг-Ю (2010). «Эффект Джозефсона в графеновом SNS-соединении с одиночным локализованным дефектом». Physica B. 405 ( 13): 2896–2899. arXiv : 1006.1391 . Bibcode : 2010PhyB..405.2896B. doi : 10.1016/j.physb.2010.04.015. S2CID  119226501.
    Болматов, Дима; Моу, Чунг-Ю (2010). «Туннельная проводимость графенового SNS-перехода с одиночным локализованным дефектом». Журнал экспериментальной и теоретической физики . 110 (4): 613–617. arXiv : 1006.1386 . Bibcode :2010JETP..110..613B. doi :10.1134/S1063776110040084. S2CID  119254414.
  133. ^ Zhu, Xi; Su, Haibin (2011). «Масштабирование экситонов в графеновых нанолентах с краями в форме кресла». Journal of Physical Chemistry A . 115 (43): 11998–12003. Bibcode :2011JPCA..11511998Z. doi :10.1021/jp202787h. PMID  21939213. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 1 декабря 2019 г.
  134. ^ ab Томброс, Николаос; и др. (2007). «Электронный спиновый транспорт и спиновая прецессия в одиночных слоях графена при комнатной температуре». Nature . 448 (7153): 571–575. arXiv : 0706.1948 . Bibcode :2007Natur.448..571T. doi :10.1038/nature06037. PMID  17632544. S2CID  4411466.
  135. ^ ab Cho, Sungjae; Chen, Yung-Fu; Fuhrer, Michael S. (2007). "Gate-tunable Graphene Spin Valve". Applied Physics Letters . 91 (12): 123105. arXiv : 0706.1597 . Bibcode : 2007ApPhL..91l3105C. doi : 10.1063/1.2784934. S2CID  119145153.
  136. ^ Ohishi, Megumi; et al. (2007). «Инжекция спина в тонкую пленку графена при комнатной температуре». Jpn J Appl Phys . 46 (25): L605–L607. arXiv : 0706.1451 . Bibcode :2007JaJAP..46L.605O. doi :10.1143/JJAP.46.L605. S2CID  119608880.
  137. ^ Хашимото, Т.; Камикава, С.; Яги, И.; Харуяма, Дж.; Ян, Х.; Чшиев, М. (2014). "Graphene edge spins: spintronics and magnetism in graphene nanomeshes" (PDF) . Наносистемы: физика, химия, математика . 5 (1): 25–38. Архивировано (PDF) из оригинала 19 августа 2019 г. . Получено 2 мая 2019 г. .
  138. ^ Xin, Na; Lourembam, James; Kumaravadivel, Piranavan (апрель 2023 г.). «Гигантское магнитосопротивление плазмы Дирака в высокоподвижном графене». Nature . 616 (7956): 270–274. arXiv : 2302.06863 . Bibcode :2023Natur.616..270X. doi :10.1038/s41586-023-05807-0. PMC 10097601 . PMID  37045919. 
  139. ^ T. Hashimoto, S. Kamikawa, Y. Yagi, J. Haruyama, H. Yang, M. Chshiev, «Graphene edge spins: spintronics and magnetism in graphene nanomeshes» Архивировано 5 мая 2019 г. в Wayback Machine , февраль 2014 г., том 5, выпуск 1, стр. 25
  140. ^ Коксворт, Бен (27 января 2015 г.). «Ученые придают графену еще одно качество – магнетизм». Gizmag. Архивировано из оригинала 14 июля 2016 г. Получено 6 октября 2016 г.
  141. ^ Класс по физике Королевской шведской академии наук (5 октября 2010 г.). "Научное обоснование Нобелевской премии по физике 2010 г. ГРАФЕН" (PDF) . Нобелевская премия. Архивировано из оригинала (PDF) 1 июля 2018 г.
  142. ^ Бриггс, Бенджамин Д.; Нагабхирава, Бхаскар; Рао, Гаятри; Дир, Роберт; Гао, Хайюань; Сюй, Ян; Ю, Бин (2010). «Электромеханическая прочность монослойного графена с экстремальным изгибом». Applied Physics Letters . 97 (22): 223102. Bibcode : 2010ApPhL..97v3102B. doi : 10.1063/1.3519982.
  143. ^ Frank, IW; Tanenbaum, DM; Van Der Zande, AM; McEuen, PL (2007). "Механические свойства подвешенных графеновых листов" (PDF) . Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures . 25 (6): 2558–2561. Bibcode :2007JVSTB..25.2558F. doi :10.1116/1.2789446. Архивировано (PDF) из оригинала 11 июля 2009 г. . Получено 21 апреля 2009 г. .
  144. ^ Braga, S.; Coluci, VR; Legoas, SB; Giro, R.; Galvão, DS; Baughman, RH (2004). «Структура и динамика углеродных наносвитков». Nano Letters . 4 (5): 881–884. Bibcode : 2004NanoL...4..881B. doi : 10.1021/nl0497272.
  145. ^ Болматов, Дима; Моу, Чунг-Ю (2011). «Сверхрешеточные структуры на основе модуляционного легирования графена». Журнал экспериментальной и теоретической физики . 112 (1): 102–107. arXiv : 1011.2850 . Bibcode :2011JETP..112..102B. doi :10.1134/S1063776111010043. S2CID  119223424.
  146. ^ Bolmatov, Dima (2011). "Thermodynamic properties of tunneling quasiparticles in graphene-based structures". Physica C. 471 (23–24): 1651–1654. arXiv:1106.6331. Bibcode:2011PhyC..471.1651B. doi:10.1016/j.physc.2011.07.008. S2CID 118596336.
  147. ^ Grima, J. N.; Winczewski, S.; Mizzi, L.; Grech, M. C.; Cauchi, R.; Gatt, R.; Attard, D.; Wojciechowski, K.W.; Rybicki, J. (2014). "Tailoring Graphene to Achieve Negative Poisson's Ratio Properties". Advanced Materials. 27 (8): 1455–1459. doi:10.1002/adma.201404106. PMID 25504060. S2CID 19738771.
  148. ^ Ren, Zhaodi; Meng, Nan; Shehzad, Khurram; Xu, Yang; Qu, Shaoxing; Yu, Bin; Luo, Jack (2015). "Mechanical properties of nickel-graphene composites synthesized by electrochemical deposition" (PDF). Nanotechnology. 26 (6): 065706. Bibcode:2015Nanot..26f5706R. doi:10.1088/0957-4484/26/6/065706. PMID 25605375. S2CID 9501340. Archived from the original (PDF) on 27 October 2020. Retrieved 7 January 2020.
  149. ^ Zhang, Peng; Ma, Lulu; Fan, Feifei; Zeng, Zhi; Peng, Cheng; Loya, Phillip E.; Liu, Zheng; Gong, Yongji; Zhang, Jiangnan; Zhang, Xingxiang; Ajayan, Pulickel M.; Zhu, Ting; Lou, Jun (2014). "Fracture toughness of graphene". Nature Communications. 5: 3782. Bibcode:2014NatCo...5.3782Z. doi:10.1038/ncomms4782. PMID 24777167.
  150. ^ Dorrieron, Jason (4 December 2014). "Graphene Armor Would Be Light, Flexible and Far Stronger Than Steel". Singularity Hub. Archived from the original on 30 August 2016. Retrieved 6 October 2016.
  151. ^ Coxworth, Ben (1 December 2014). "Graphene could find use in lightweight ballistic body armor". Gizmag. Archived from the original on 23 July 2016. Retrieved 6 October 2016.
  152. ^ Papageorgiou, Dimitrios G.; Kinloch, Ian A.; Young, Robert J. (October 2017). "Mechanical properties of graphene and graphene-based nanocomposites". Progress in Materials Science. 90: 75–127. doi:10.1016/j.pmatsci.2017.07.004.
  153. ^ Li, J.C.M. (June 1972). "Disclination model of high angle grain boundaries". Surface Science. 31: 12–26. Bibcode:1972SurSc..31...12L. doi:10.1016/0039-6028(72)90251-8.
  154. ^ Grantab, R.; Shenoy, V. B.; Ruoff, R. S. (12 November 2010). "Anomalous Strength Characteristics of Tilt Grain Boundaries in Graphene". Science. 330 (6006): 946–948. arXiv:1007.4985. Bibcode:2010Sci...330..946G. doi:10.1126/science.1196893. PMID 21071664. S2CID 12301209.
  155. ^ Wei, Yujie; Wu, Jiangtao; Yin, Hanqing; Shi, Xinghua; Yang, Ronggui; Dresselhaus, Mildred (September 2012). "The nature of strength enhancement and weakening by pentagon–heptagon defects in graphene". Nature Materials. 11 (9): 759–763. Bibcode:2012NatMa..11..759W. doi:10.1038/nmat3370. PMID 22751178. Archived from the original on 22 November 2019. Retrieved 30 August 2019.
  156. ^ Lee, G.-H.; Cooper, R. C.; An, S. J.; Lee, S.; van der Zande, A.; Petrone, N.; Hammerberg, A. G.; Lee, C.; Crawford, B.; Oliver, W.; Kysar, J. W.; Hone, J. (31 May 2013). "High-Strength Chemical-Vapor-Deposited Graphene and Grain Boundaries". Science. 340 (6136): 1073–1076. Bibcode:2013Sci...340.1073L. doi:10.1126/science.1235126. PMID 23723231. S2CID 35277622.
  157. ^ Rasool, Haider I.; Ophus, Colin; Klug, William S.; Zettl, A.; Gimzewski, James K. (December 2013). "Measurement of the intrinsic strength of crystalline and polycrystalline graphene". Nature Communications. 4 (1): 2811. Bibcode:2013NatCo...4.2811R. doi:10.1038/ncomms3811.
  158. ^ a b Zhang, Teng; Li, Xiaoyan; Gao, Huajian (November 2015). "Fracture of graphene: a review". International Journal of Fracture. 196 (1–2): 1–31. doi:10.1007/s10704-015-0039-9. S2CID 135899138.
  159. ^ Akinwande, Deji; Brennan, Christopher J.; Bunch, J. Scott; Egberts, Philip; Felts, Jonathan R.; Gao, Huajian; Huang, Rui; Kim, Joon-Seok; Li, Teng; Li, Yao; Liechti, Kenneth M.; Lu, Nanshu; Park, Harold S.; Reed, Evan J.; Wang, Peng; Yakobson, Boris I.; Zhang, Teng; Zhang, Yong-Wei; Zhou, Yao; Zhu, Yong (May 2017). "A review on mechanics and mechanical properties of 2D materials—Graphene and beyond". Extreme Mechanics Letters. 13: 42–77. arXiv:1611.01555. Bibcode:2017ExML...13...42A. doi:10.1016/j.eml.2017.01.008. S2CID 286118.
  160. ^ a b Isacsson, Andreas; Cummings, Aron W; Colombo, Luciano; Colombo, Luigi; Kinaret, Jari M; Roche, Stephan (19 December 2016). "Scaling properties of polycrystalline graphene: a review". 2D Materials. 4 (1): 012002. arXiv:1612.01727. doi:10.1088/2053-1583/aa5147. S2CID 118840850.
  161. ^ a b Kotakoski, Jani; Meyer, Jannik C. (24 May 2012). "Mechanical properties of polycrystalline graphene based on a realistic atomistic model". Physical Review B. 85 (19): 195447. arXiv:1203.4196. Bibcode:2012PhRvB..85s5447K. doi:10.1103/PhysRevB.85.195447. S2CID 118835225.
  162. ^ a b Song, Zhigong; Artyukhov, Vasilii I.; Yakobson, Boris I.; Xu, Zhiping (10 April 2013). "Pseudo Hall–Petch Strength Reduction in Polycrystalline Graphene". Nano Letters. 13 (4): 1829–1833. Bibcode:2013NanoL..13.1829S. doi:10.1021/nl400542n. PMID 23528068.
  163. ^ a b Sha, Z. D.; Quek, S. S.; Pei, Q. X.; Liu, Z. S.; Wang, T. J.; Shenoy, V. B.; Zhang, Y. W. (May 2015). "Inverse Pseudo Hall-Petch Relation in Polycrystalline Graphene". Scientific Reports. 4 (1): 5991. Bibcode:2014NatSR...4E5991S. doi:10.1038/srep05991. PMC 4125985. PMID 25103818.
  164. ^ Berber, Savas; Kwon, Young-Kyun; Tománek, David (2000). "Unusually High Thermal Conductivity of Carbon Nanotubes". Phys. Rev. Lett. 84 (20): 4613–6. arXiv:cond-mat/0002414. Bibcode:2000PhRvL..84.4613B. doi:10.1103/PhysRevLett.84.4613. PMID 10990753. S2CID 9006722.
  165. ^ a b Balandin, A. A.; Ghosh, Suchismita; Bao, Wenzhong; Calizo, Irene; Teweldebrhan, Desalegne; Miao, Feng; Lau, Chun Ning (20 February 2008). "Superior Thermal Conductivity of Single-Layer Graphene". Nano Letters. 8 (3): 902–907. Bibcode:2008NanoL...8..902B. doi:10.1021/nl0731872. PMID 18284217. S2CID 9310741.
  166. ^ Y S. Touloukian (1970). Thermophysical Properties of Matter: Thermal conductivity: nonmetallic solids. IFI/Plenum. ISBN 978-0-306-67020-6.
  167. ^ Cai, Weiwei; Moore, Arden L.; Zhu, Yanwu; Li, Xuesong; Chen, Shanshan; Shi, Li; Ruoff, Rodney S. (2010). "Thermal Transport in Suspended and Supported Monolayer Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition". Nano Letters. 10 (5): 1645–1651. Bibcode:2010NanoL..10.1645C. doi:10.1021/nl9041966. PMID 20405895. S2CID 207664146.
  168. ^ Faugeras, Clement; Faugeras, Blaise; Orlita, Milan; Potemski, M.; Nair, Rahul R.; Geim, A. K. (2010). "Thermal Conductivity of Graphene in Corbino Membrane Geometry". ACS Nano. 4 (4): 1889–1892. arXiv:1003.3579. Bibcode:2010arXiv1003.3579F. doi:10.1021/nn9016229. PMID 20218666. S2CID 207558462.
  169. ^ Xu, Xiangfan; Pereira, Luiz F. C.; Wang, Yu; Wu, Jing; Zhang, Kaiwen; Zhao, Xiangming; Bae, Sukang; Tinh Bui, Cong; Xie, Rongguo; Thong, John T. L.; Hong, Byung Hee; Loh, Kian Ping; Donadio, Davide; Li, Baowen; Özyilmaz, Barbaros (2014). "Length-dependent thermal conductivity in suspended single-layer graphene". Nature Communications. 5: 3689. arXiv:1404.5379. Bibcode:2014NatCo...5.3689X. doi:10.1038/ncomms4689. PMID 24736666. S2CID 10617464.
  170. ^ Lee, Jae-Ung; Yoon, Duhee; Kim, Hakseong; Lee, Sang Wook; Cheong, Hyeonsik (2011). "Thermal conductivity of suspended pristine graphene measured by Raman spectroscopy". Physical Review B. 83 (8): 081419. arXiv:1103.3337. Bibcode:2011PhRvB..83h1419L. doi:10.1103/PhysRevB.83.081419. S2CID 118664500.
  171. ^ Seol, J. H.; Jo, I.; Moore, A. L.; Lindsay, L.; Aitken, Z. H.; Pettes, M. T.; Li, X.; Yao, Z.; Huang, R.; Broido, D.; Mingo, N.; Ruoff, R. S.; Shi, L. (2010). "Two-Dimensional Phonon Transport in Supported Graphene". Science. 328 (5975): 213–216. Bibcode:2010Sci...328..213S. doi:10.1126/science.1184014. PMID 20378814. S2CID 213783. Archived from the original on 4 February 2023. Retrieved 28 January 2023.
  172. ^ Klemens, P. G. (2001). "Theory of Thermal Conduction in Thin Ceramic Films". International Journal of Thermophysics. 22 (1): 265–275. doi:10.1023/A:1006776107140. S2CID 115849714.
  173. ^ Jang, Wanyoung; Chen, Zhen; Bao, Wenzhong; Lau, Chun Ning; Dames, Chris (2010). "Thickness-Dependent Thermal Conductivity of Encased Graphene and Ultrathin Graphite". Nano Letters. 10 (10): 3909–3913. Bibcode:2010NanoL..10.3909J. doi:10.1021/nl101613u. PMID 20836537. S2CID 45253497.
  174. ^ Pettes, Michael Thompson; Jo, Insun; Yao, Zhen; Shi, Li (2011). "Influence of Polymeric Residue on the Thermal Conductivity of Suspended Bilayer Graphene". Nano Letters. 11 (3): 1195–1200. Bibcode:2011NanoL..11.1195P. doi:10.1021/nl104156y. PMID 21314164.
  175. ^ Chen, Shanshan; Wu, Qingzhi; Mishra, Columbia; Kang, Junyong; Zhang, Hengji; Cho, Kyeongjae; Cai, Weiwei; Balandin, Alexander A.; Ruoff, Rodney S. (2012). "Thermal conductivity of isotopically modified graphene". Nature Materials. 11 (3) (published 10 January 2012): 203–207. arXiv:1112.5752. Bibcode:2012NatMa..11..203C. doi:10.1038/nmat3207. PMID 22231598. S2CID 119228971.
    Lay summary: Tracy, Suzanne (12 January 2012). "Keeping Electronics Cool". Scientific Computing. Advantage Business Media. scientificcomputing.com.
  176. ^ Saito, K.; Nakamura, J.; Natori, A. (2007). "Ballistic thermal conductance of a graphene sheet". Physical Review B. 76 (11): 115409. Bibcode:2007PhRvB..76k5409S. doi:10.1103/PhysRevB.76.115409.
  177. ^ Liang, Qizhen; Yao, Xuxia; Wang, Wei; Liu, Yan; Wong, Ching Ping (2011). "A Three-Dimensional Vertically Aligned Functionalized Multilayer Graphene Architecture: An Approach for Graphene-Based Thermal Interfacial Materials". ACS Nano. 5 (3): 2392–2401. doi:10.1021/nn200181e. PMID 21384860. Archived from the original on 1 August 2020. Retrieved 1 December 2019.
  178. ^ Delhaes, P. (2001). Graphite and Precursors. CRC Press. ISBN 978-90-5699-228-6.
  179. ^ a b Mingo, N.; Broido, D.A. (2005). "Carbon Nanotube Ballistic Thermal Conductance and Its Limits". Physical Review Letters. 95 (9): 096105. Bibcode:2005PhRvL..95i6105M. doi:10.1103/PhysRevLett.95.096105. PMID 16197233.
  180. ^ Mounet, N.; Marzari, N. (2005). "First-principles determination of the structural, vibrational and thermodynamic properties of diamond, graphite, and derivatives". Physical Review B. 71 (20): 205214. arXiv:cond-mat/0412643. Bibcode:2005PhRvB..71t5214M. doi:10.1103/PhysRevB.71.205214. S2CID 119461729.
  181. ^ Lifshitz, I.M. (1952). Journal of Experimental and Theoretical Physics (in Russian). Vol. 22. p. 475.
  182. ^ Bonaccorso, F.; Colombo, L.; Yu, G.; Stoller, M.; Tozzini, V.; Ferrari, A. C.; Ruoff, R. S.; Pellegrini, V. (2015). "Graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems for energy conversion and storage". Science. 347 (6217): 1246501. Bibcode:2015Sci...347...41B. doi:10.1126/science.1246501. PMID 25554791. S2CID 6655234.
  183. ^ Denis, P. A.; Iribarne, F. (2013). "Comparative Study of Defect Reactivity in Graphene". Journal of Physical Chemistry C. 117 (37): 19048–19055. doi:10.1021/jp4061945.
  184. ^ Yamada, Y.; Murota, K; Fujita, R; Kim, J; et al. (2014). "Subnanometer vacancy defects introduced on graphene by oxygen gas". Journal of the American Chemical Society. 136 (6): 2232–2235. doi:10.1021/ja4117268. PMID 24460150. S2CID 12628957.
  185. ^ Eftekhari, A.; Jafarkhani, P. (2013). "Curly Graphene with Specious Interlayers Displaying Superior Capacity for Hydrogen Storage". Journal of Physical Chemistry C. 117 (48): 25845–25851. doi:10.1021/jp410044v.
  186. ^ Yamada, Y.; Yasuda, H.; Murota, K.; Nakamura, M.; Sodesawa, T.; Sato, S. (2013). "Analysis of heat-treated graphite oxide by X-ray photoelectron spectroscopy". Journal of Materials Science. 48 (23): 8171–8198. Bibcode:2013JMatS..48.8171Y. doi:10.1007/s10853-013-7630-0. S2CID 96586004.
  187. ^ Yamada, Y.; Kim, J.; Murota, K.; Matsuo, S.; Sato, S. (2014). "Nitrogen-containing graphene analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy". Carbon. 70: 59–74. Bibcode:2014Carbo..70...59Y. doi:10.1016/j.carbon.2013.12.061.
  188. ^ "Thinnest graphene sheets react strongly with hydrogen atoms; thicker sheets are relatively unaffected". Phys.org. 1 February 2013. Archived from the original on 24 September 2018. Retrieved 14 December 2013.
  189. ^ Zan, Recep; Ramasse, Quentin M.; Bangert, Ursel; Novoselov, Konstantin S. (2012). "Graphene Reknits Its Holes". Nano Letters. 12 (8): 3936–3940. arXiv:1207.1487. Bibcode:2012NanoL..12.3936Z. doi:10.1021/nl300985q. PMID 22765872. S2CID 11008306.
  190. ^ Bonaccorso, Francesco; Colombo, Luigi; Yu, Guihua; Stoller, Meryl; Tozzini, Valentina; Ferrari, Andrea C.; Ruoff, Rodney S.; Pellegrini, Vittorio (2 January 2015). "Graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems for energy conversion and storage". Science. 347 (6217): 1246501. Bibcode:2015Sci...347...41B. doi:10.1126/science.1246501. PMID 25554791. S2CID 6655234.
  191. ^ Буллок, Кристофер Дж.; Басси, Сирилл (18 апреля 2019 г.). «Вопросы биосовместимости при проектировании графеновых биомедицинских материалов». Advanced Materials Interfaces . 6 (11): 1900229. doi : 10.1002/admi.201900229 .
  192. ^ Ляо, Кен-Хсуан; Линь, Ю-Шен; Макоско, Кристофер В.; Хейнс, Кристи Л. (27 июля 2011 г.). «Цитотоксичность оксида графена и графена в эритроцитах и ​​фибробластах кожи человека». ACS Applied Materials & Interfaces . 3 (7): 2607–2615. doi :10.1021/am200428v. PMID  21650218.
  193. ^ Фаббро, Алессандра; Скаини, Денис; Леон, Вероника; Васкес, Эстер; Селлот, Джада; Привитера, Джулия; Ломбарди, Люсия; Торриси, Феличе; Томарчио, Флавия; Бонаккорсо, Франческо; Боси, Сюзанна; Феррари, Андреа К.; Баллерини, Лаура; Прато, Маурицио (26 января 2016 г.). «Интерфейсы на основе графена не изменяют целевые нервные клетки». АСУ Нано . 10 (1): 615–623. doi : 10.1021/acsnano.5b05647. hdl : 11368/2860012 . ПМИД  26700626.
  194. ^ «Показано, что графен безопасно взаимодействует с нейронами мозга». Кембриджский университет . 29 января 2016 г. Архивировано из оригинала 23 февраля 2016 г. Получено 16 февраля 2016 г.
  195. ^ Наяк, Тапас Р.; Андерсен, Хенрик; Макам, Венката С.; Хоу, Клемент; Бэ, Сукан; Сюй, Сянфань; Ээ, Пуй-Лай Р.; Ан, Чон Хён; Хон, Бён Хи; Пасторин, Джорджия; Озилмаз, Барбарос (28 июня 2011 г.). «Графен для контролируемой и ускоренной остеогенной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток человека». АСУ Нано . 5 (6): 4670–4678. arXiv : 1104.5120 . Бибкод : 2011arXiv1104.5120N. дои : 10.1021/nn200500h. PMID  21528849. S2CID  20794090.
  196. ^ Tehrani, Z. (1 сентября 2014 г.). "Generic epitaxial graphene biosensors for ultrasensitive detection of cancer risk biomarker" (PDF) . 2D Materials . 1 (2): 025004. Bibcode :2014TDM.....1b5004T. doi :10.1088/2053-1583/1/2/025004. S2CID  55035225. Архивировано (PDF) из оригинала 1 августа 2020 г. . Получено 7 января 2020 г. .
  197. ^ Xu, Yang; He, KT; Schmucker, SW; Guo, Z.; Koepke, JC; Wood, JD; Lyding, JW; Aluru, NR (2011). «Вызывание электронных изменений в графене посредством модификации подложки из кремния (100)». Nano Letters . 11 (7): 2735–2742. Bibcode : 2011NanoL..11.2735X. doi : 10.1021/nl201022t. PMID  21661740. S2CID  207573621.
  198. ^ Кула, Петр; Пьетрасик, Роберт; Дыбовский, Конрад; Атрашкевич, Радомир; Шиманский, Витольд; Колодзейчик, Лукаш; Недзельский, Петр; Новак, Дорота (2014). «Одно- и многослойный рост графена из жидкой фазы». Прикладная механика и материалы . 510 : 8–12. doi : 10.4028/www.scientific.net/AMM.510.8. S2CID  93345920.
  199. ^ "Польские ученые нашли способ создания сверхпрочных листов графена | Graphene-Info". www.graphene-info.com . Архивировано из оригинала 1 июля 2015 г. . Получено 1 июля 2015 г. .
  200. ^ Черногория, Анджело; Дутта, Чаян; Мамметкулиев Мухаммет; Ши, Хаотянь; Хоу, Бингья; Бхаттачарья, Дхритиман; Чжао, Бофан; Кронин, Стивен Б.; Бендерский, Александр В. (3 июня 2021 г.). «Асимметричный отклик межфазной воды на приложенные электрические поля». Природа . 594 (7861): 62–65. Бибкод :2021Natur.594...62M. дои : 10.1038/s41586-021-03504-4. PMID  34079138. S2CID  235321882.
  201. ^ Мин, Хонгки; Саху, Бхагаван; Банерджи, Санджай; Макдональд, А. (2007). «Ab initio теория затворных щелей в графеновых бислоях». Physical Review B. 75 ( 15): 155115. arXiv : cond-mat/0612236 . Bibcode : 2007PhRvB..75o5115M. doi : 10.1103/PhysRevB.75.155115. S2CID  119443126.
  202. ^ Barlas, Yafis; Côté, R.; Lambert, J.; MacDonald, AH (2010). "Аномальная конденсация экситонов в бислоях графена". Physical Review Letters . 104 (9): 96802. arXiv : 0909.1502 . Bibcode : 2010PhRvL.104i6802B. doi : 10.1103/PhysRevLett.104.096802. PMID  20367001. S2CID  33249360.
  203. ^ ab Мин, Лола; Ховден, Роберт; Хуан, Пиншане; Войчик, Михал; Мюллер, Дэвид А.; Парк, Дживунг (2012). «Двойникование и скручивание трех- и двухслойного графена». Nano Letters . 12 (3): 1609–1615. Bibcode : 2012NanoL..12.1609B. doi : 10.1021/nl204547v. PMID  22329410. S2CID  896422.
  204. ^ Форестье, Алексис; Балима, Феликс; Бузиж, Колин; де Соуза Пиньейру, Гардения; Фулкранд, Реми; Кальбац, Мартин; Сан-Мигель, Альфонсо (28 апреля 2020 г.). «Несоответствие деформации и пьезолегирования между слоями графена». Дж. Физ. хим. С.124 (20): 11193. doi :10.1021/acs.jpcc.0c01898. S2CID  219011027. Архивировано из оригинала 29 апреля 2021 года . Проверено 21 декабря 2020 г.
  205. ^ ab Luong, Duy X.; Bets, Ksenia V.; Algozeeb, Wala Ali; Stanford, Michael G.; Kittrell, Carter; Chen, Weiyin; Salvatierra, Rodrigo V.; Ren, Muqing; McHugh, Emily A.; Advincula, Paul A.; Wang, Zhe (январь 2020 г.). «Gram-scale bottom-up flash graphene synthesis». Nature . 577 (7792): 647–651. Bibcode :2020Natur.577..647L. doi :10.1038/s41586-020-1938-0. ISSN  1476-4687. PMID  31988511. S2CID  210926149. Архивировано из оригинала 20 октября 2021 г. Получено 16 октября 2021 г.
  206. ^ Стэнфорд, Майкл Г.; Бетс, Ксения В.; Луонг, Дуй Х.; Адвинкула, Пол А.; Чен, Вэйинь; Ли, Джон Тяньчи; Ван, Чжэ; Макхью, Эмили А.; Альгозиб, Вала А.; Якобсон, Борис И.; Тур, Джеймс М. (27 октября 2020 г.). «Морфология флэш-графена». ACS Nano . 14 (10): 13691–13699. doi :10.1021/acsnano.0c05900. ISSN  1936-0851. OSTI  1798502. PMID  32909736. S2CID  221623214.
  207. ^ Сюй, Ян; Лю, Юньлун; Чэнь, Хуабинь; Линь, Сяо; Линь, Шишен; Юй, Бин; Ло, Цзикуй (2012). «Изучение модуляции энергетических зон в двумерных слоистых сверхрешетках на основе графена из первых принципов». Журнал химии материалов . 22 (45): 23821. doi :10.1039/C2JM35652J.
  208. ^ Лю, Чжэн; Ма, Лулу; Ши, Банда; Чжоу, Ву; Гонг, Ёнджи; Лей, Сидонг; Ян, Сюэбэй; Чжан, Цзяннань; Ю, Цзинцзян; Хакенберг, Кен П.; Бабахани, Айдын; Идробо, Хуан-Карлос; Вайтай, Роберт; Лу, Джун; Аджаян, Пуликель М. (февраль 2013 г.). «Плоскостные гетероструктуры графена и гексагонального нитрида бора с контролируемыми размерами доменов». Природные нанотехнологии . 8 (2): 119–124. Бибкод : 2013NatNa...8..119L. дои : 10.1038/nnano.2012.256. PMID  23353677. Архивировано из оригинала 7 апреля 2023 года . Получено 1 декабря 2020 г.
  209. ^ Феликс, Исаак М.; Перейра, Луис Фелипе К. (9 февраля 2018 г.). «Теплопроводность лент сверхрешетки графена-hBN». Scientific Reports . 8 (1): 2737. Bibcode :2018NatSR...8.2737F. doi :10.1038/s41598-018-20997-8. PMC 5807325 . PMID  29426893. 
  210. ^ Феликс, Исаак М.; Перейра, Луис Фелипе К. (апрель 2020 г.). «Подавление когерентного теплового транспорта в квазипериодических лентах сверхрешетки графен-hBN». Carbon . 160 : 335–341. arXiv : 2001.03072 . Bibcode :2020Carbo.160..335F. doi :10.1016/j.carbon.2019.12.090. S2CID  210116531.
  211. ^ Феликс, Исаак М.; Перейра, Луис Фелипе К. (1 мая 2022 г.). «Теплопроводность сверхрешеток Туэ–Морзе и двухпериодных квазипериодических графен-hBN». Международный журнал по тепло- и массообмену . 186 : 122464. Bibcode : 2022IJHMT.18622464F. doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.122464. S2CID  245712349. Архивировано из оригинала 6 января 2022 г. Получено 6 января 2022 г.
  212. Феликс, Исаак де Маседо (29 марта 2016 г.). Термическая транспортировка в нанофитах графено-нитрето де Боро (магистерская диссертация). Бразилия. Архивировано из оригинала 5 марта 2022 года . Проверено 6 января 2022 г.
  213. Феликс, Исаак де Маседо (4 августа 2020 г.). Condução de Calor em nanofitas quase-periódicas de grafeno-hBN (докторская диссертация) (на бразильском португальском языке). Федеральный университет Риу-Гранди-ду-Норти. Архивировано из оригинала 2 февраля 2021 года . Проверено 1 декабря 2020 г. Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International. Архивировано 16 октября 2017 года на Wayback Machine .
  214. ^ ab Tang, Libin; Ji, Rongbin; Cao, Xiangke; Lin, Jingyu; Jiang, Hongxing; Li, Xueming; Teng, Kar Seng; Luk, Chi Man; Zeng, Songjun; Hao, Jianhua; Lau, Shu Ping (2014). "Глубокая ультрафиолетовая фотолюминесценция водорастворимых самопассивированных графеновых квантовых точек". ACS Nano . 8 (6): 6312–6320. doi :10.1021/nn300760g. PMID  22559247. S2CID  9055313.
  215. ^ Аб Тан, Либин; Цзи, Ронгбин; Ли, Сюэмин; Бай, Гунсюнь; Лю, Чао Пин; Хао, Цзяньхуа; Линь, Цзинъюй; Цзян, Хунсин; Тенг, Кар Сенг; Ян, Жибин; Лау, Шу Пин (2012). «Излучение от глубокого ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона и фотоответ в слоистых квантовых точках графена, легированного N». АСУ Нано . 8 (6): 5102–5110. дои : 10.1021/nn501796r. ПМИД  24848545.
  216. ^ Тан, Либин; Цзи, Ронбин; Ли, Сюэминг; Тенг, Кар Сенг; Лау, Шу Пин (2013). «Зависящие от размера структурные и оптические характеристики квантовых точек графена, полученных из глюкозы». Характеристика частиц и систем частиц . 30 (6): 523–531. doi :10.1002/ppsc.201200131. hdl : 10397/32222 . S2CID  96410135.
  217. ^ Marcano, Daniela C.; Kosynkin, Дмитрий В.; Berlin, Jacob M.; Sinitskii, Александр; Sun, Zhengzong; Slesarev, Александр; Alemany, Lawrence B.; Lu, Wei; Tour, James M. (24 августа 2010 г.). "Улучшенный синтез оксида графена". ACS Nano . 4 (8): 4806–4814. doi :10.1021/nn1006368. ISSN  1936-0851. PMID  20731455.
  218. ^ "Graphene Oxide Paper". Северо-Западный университет. Архивировано из оригинала 2 июня 2016 года . Получено 28 февраля 2011 года .
  219. ^ Эфтехари, Али; Яздани, Бахарех (2010). «Инициирование электрополимеризации на графеновых листах в структуре оксида графита». Журнал полимерной науки, часть A: Полимерная химия . 48 (10): 2204–2213. Bibcode : 2010JPoSA..48.2204E. doi : 10.1002/pola.23990.
  220. ^ Налла, Венкатрам; Полаварапу, Л; Манга, КК; Го, БМ; Ло, КП; Сюй, КХ; Джи, В (2010). «Переходная фотопроводимость и фемтосекундные нелинейные оптические свойства сопряженного композита полимер–оксид графена». Нанотехнологии . 21 (41): 415203. Bibcode : 2010Nanot..21O5203N. doi : 10.1088/0957-4484/21/41/415203. PMID  20852355. S2CID  24385952.
  221. ^ Nair, RR; Wu, HA; Jayaram, PN; Grigorieva, IV; Geim, AK (2012). «Беспрепятственное проникновение воды через герметичные для гелия графеновые мембраны». Science . 335 (6067): 442–4. arXiv : 1112.3488 . Bibcode :2012Sci...335..442N. doi :10.1126/science.1211694. PMID  22282806. S2CID  15204080.
  222. ^ Strilbytska, Olha; Semaniuk, Uliana; Burdyliuk, Nadia; Lushchak, Oleh (2022). "Evaluation of biology effects of graphene oxide using Drosophila". Physics and Chemistry of Solid State . 2 (23): 242–248. doi : 10.15330/pcss.23.2.242-248 . S2CID  248823106. Архивировано из оригинала 6 февраля 2023 г. . Получено 6 февраля 2023 г. .
  223. ^ Ниёги, Сандип; Бекярова, Елена; Иткис, Михаил Э.; Мак-Вильямс, Джаред Л.; Хамон, Марк А.; Хэддон, Роберт К. (2006). «Свойства растворов графита и графена». J. Am. Chem. Soc. 128 (24): 7720–7721. doi :10.1021/ja060680r. PMID  16771469.
  224. ^ Уитби, Рэймонд Л.Д.; Коробейник, Алина; Глевацкая, Катя В. (2011). «Морфологические изменения и оценка ковалентной реакционной способности однослойных оксидов графена под действием химии, направленной на карбоксильные группы». Carbon . 49 (2): 722–725. Bibcode :2011Carbo..49..722W. doi :10.1016/j.carbon.2010.09.049.
  225. ^ Park, Sungjin; Dikin, Дмитрий А.; Nguyen, SonBinh T.; Ruoff, Rodney S. (2009). «Graphene Oxide Sheets Chemically Cross-Linked by Polyallylamine». J. Phys. Chem. C. 113 ( 36): 15801–15804. doi :10.1021/jp907613s. S2CID  55033112.
  226. ^ Elias, DC; Nair, RR; Mohiuddin, TMG; Morozov, SV; Blake, P.; Halsall, MP; Ferrari, AC; Boukhvalov, DW; Katsnelson, MI; Geim, AK; Novoselov, KS (2009). "Управление свойствами графена с помощью обратимого гидрирования: доказательства графана". Science . 323 (5914): 610–3. arXiv : 0810.4706 . Bibcode :2009Sci...323..610E. doi :10.1126/science.1167130. PMID  19179524. S2CID  3536592.
  227. ^ Гарсия, JC; де Лима, DB; Ассали, LVC; Хусто, JF (2011). «Группа IV графеновых и графаноподобных нанолистов». J. Phys. Chem. C. 115 ( 27): 13242–13246. arXiv : 1204.2875 . doi : 10.1021/jp203657w. S2CID  98682200.
  228. ^ Ямада, Y.; Мияучи, M.; Ким, J.; Хиросе-Такаи, K.; Сато, Y.; Суенага, K.; Охба, T.; Содесава, T.; Сато, S. (2011). «Расслоенные графеновые лиганды, стабилизирующие катионы меди». Carbon . 49 (10): 3375–3378. Bibcode :2011Carbo..49.3375Y. doi :10.1016/j.carbon.2011.03.056.
    Ямада, Й.; Мияучи, М.; Юнгпил, К.; и др. (2011). «Расслоенные графеновые лиганды, стабилизирующие катионы меди». Carbon . 49 (10): 3375–3378. Bibcode :2011Carbo..49.3375Y. doi :10.1016/j.carbon.2011.03.056.
  229. ^ Ямада, Y.; Сузуки, Y.; Ясуда, H.; Учизава, S.; Хиросе-Такаи, K.; Сато, Y.; Суэнага, K.; Сато, S. (2014). «Функционализированные графеновые листы, координирующие катионы металлов». Carbon . 75 : 81–94. Bibcode :2014Carbo..75...81Y. doi :10.1016/j.carbon.2014.03.036.
    Ямада, Y.; Сузуки, Y.; Ясуда, H.; и др. (2014). «Функционализированные графеновые листы, координирующие катионы металлов». Carbon . 75 : 81–94. Bibcode :2014Carbo..75...81Y. doi :10.1016/j.carbon.2014.03.036.
  230. ^ Ли, Синьмин; Чжао, Тяньшуо; Ван, Куньлинь; Ян, Ин; Вэй, Цзиньцюань; Кан, Фэйюй; У, Дэхай; Чжу, Хунвэй (29 августа 2011 г.). «Прямое получение самоорганизующегося, пористого и монолитного графенового волокна из графеновой пленки, выращенной методом химического осаждения из паровой фазы, и ее электрохимические свойства». Ленгмюр . 27 (19): 12164–71. doi :10.1021/la202380g. PMID  21875131. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 1 декабря 2019 г.
  231. ^ Ли, Синьмин; Чжао, Тяньшо; Чен, Цяо; Ли, Пэйсюй; Ван, Куньлинь; Чжун, Минлинь; Вэй, Цзиньцюань; Ву, Дехай; Вэй, Бинцинь; Чжу, Хунвэй (3 сентября 2013 г.). «Гибкие твердотельные суперконденсаторы на основе графеновых волокон, полученных методом химического осаждения из паровой фазы». Физическая химия Химическая физика . 15 (41): 17752–7. Бибкод : 2013PCCP...1517752L. дои : 10.1039/C3CP52908H. PMID  24045695. S2CID  22426420.
  232. ^ Синь, Гоцин; Яо, Тянькай; Сан, Хунтао; Скотт, Спенсер Майкл; Шао, Дали; Ван, Гункай; Лянь, Цзе (4 сентября 2015 г.). «Высокотермопроводящие и механически прочные графеновые волокна». Science . 349 (6252): 1083–1087. Bibcode :2015Sci...349.1083X. doi : 10.1126/science.aaa6502 . PMID  26339027.
  233. ^ Сюй, Чжэнь; Лю, Инцзюнь; Чжао, Сяоли; Ли, Пэн; Сунь, Хайян; Сюй, Ян; Рен, Сибяо; Джин, Чуанхун; Сюй, Пэн; Ван, Мяо; Гао, Чао (2016). «Сверхжесткие и прочные графеновые волокна с помощью полномасштабной синергетической дефектоскопии». Продвинутые материалы . 28 (30): 6449–6456. Бибкод : 2016AdM....28.6449X. дои : 10.1002/adma.201506426. PMID  27184960. S2CID  31988847.
  234. ^ Бай, Юньсян; Чжан, Руфан; Да, Сюань; Чжу, Чжэньсин; Се, Хуаньхуань; Шен, Боюань; Кай, Дали; Лю, Бофей; Чжан, Чэньси; Цзя, Чжао; Чжан, Шэньли; Ли, Сидэ; Вэй, Фэй (2018). «Пучки углеродных нанотрубок с пределом прочности более 80 ГПа». Природные нанотехнологии . 13 (7): 589–595. Бибкод : 2018NatNa..13..589B. дои : 10.1038/s41565-018-0141-z. PMID  29760522. S2CID  46890587.
  235. ^ Ван, Х.; Сан, К.; Тао, Ф.; Стаккиола, DJ; Ху, YH (2013). «3D сотовый структурированный графен и его высокая эффективность в качестве катализатора противоэлектрода для сенсибилизированных красителем солнечных элементов». Angewandte Chemie . 125 (35): 9380–9384. Bibcode : 2013AngCh.125.9380W. doi : 10.1002/ange.201303497. hdl : 2027.42/99684 . PMID  23897636.
    Wang, Hui; Sun, Kai; Tao, Franklin; Stacchiola, Dario J.; Hu, Yun Hang (2013). «3D-графен может заменить дорогую платину в солнечных батареях». Angewandte Chemie . 125 (35). KurzweilAI: 9380–9384. Bibcode :2013AngCh.125.9380W. doi :10.1002/ange.201303497. hdl : 2027.42/99684 . Архивировано из оригинала 25 августа 2013 г. . Получено 24 августа 2013 г. .
  236. ^ abc Шехзад, Кхуррам; Сюй, Ян; Гао, Чао; Сяньфэн, Дуань (2016). «Трехмерные макроструктуры двумерных наноматериалов». Chemical Society Reviews . 45 (20): 5541–5588. doi :10.1039/C6CS00218H. PMID  27459895.
  237. ^ Lalwani, Gaurav; Trinward Kwaczala, Andrea; Kanakia, Shruti; Patel, Sunny C.; Judex, Stefan; Sitharaman, Balaji (2013). «Изготовление и характеристика трехмерных макроскопических полностью углеродных каркасов». Carbon . 53 : 90–100. doi :10.1016/j.carbon.2012.10.035. PMC 3578711 . PMID  23436939. 
  238. ^ Lalwani, Gaurav; Gopalan, Anu Gopalan; D'Agati, Michael; Srinivas Sankaran, Jeyantt; Judex, Stefan; Qin, Yi-Xian; Sitharaman, Balaji (2015). «Пористые трехмерные углеродные нанотрубочные каркасы для тканевой инженерии». Journal of Biomedical Materials Research Part A. 103 ( 10): 3212–3225. doi :10.1002/jbm.a.35449. PMC 4552611. PMID  25788440 . 
  239. ^ ab Лапшин, Ростислав В. (январь 2016 г.). "Наблюдение с помощью СТМ графеновой наноструктуры в форме коробки, появившейся после механического расщепления пиролитического графита". Applied Surface Science . 360 : 451–460. arXiv : 1611.04379 . Bibcode :2016ApSS..360..451L. doi :10.1016/j.apsusc.2015.09.222. S2CID  119369379.
  240. ^ Harris PJF (2012). «Полые структуры с двухслойными графеновыми стенками». Carbon . 50 (9): 3195–3199. Bibcode :2012Carbo..50.3195H. doi :10.1016/j.carbon.2011.10.050. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 года . Получено 30 августа 2019 года .
  241. ^ Harris PJ, Slater TJ, Haigh SJ, Hage FS, Kepaptsoglou DM, Ramasse QM, Brydson R (2014). "Двухслойный графен, образованный прохождением тока через графит: доказательства трехмерной структуры" (PDF) . Нанотехнология . 25 (46): 465601. Bibcode :2014Nanot..25.5601H. doi :10.1088/0957-4484/25/46/465601. PMID  25354780. S2CID  12995375. Архивировано (PDF) из оригинала 3 ноября 2018 г. . Получено 30 августа 2019 г. .
  242. ^ abcd "Углеродные нанотрубки как армирующие стержни для укрепления графена и повышения проводимости". Библиотека Курцвейла. 9 апреля 2014 г. Архивировано из оригинала 12 апреля 2014 г. Получено 23 апреля 2014 г.
  243. ^ Ян, З.; Пэн, З.; Касильяс, Г.; Лин, Дж.; Сян, К.; Чжоу, Х.; Ян, Ю.; Руан, Г.; Раджи, Арканзас; Сэмюэл, ELG; Хауге, Р.Х.; Якаман, MJ; Тур, Дж. М. (2014). «Арматурный графен». АСУ Нано . 8 (5): 5061–8. дои : 10.1021/nn501132n. ПМК 4046778 . ПМИД  24694285. 
  244. ^ "Надежный новый процесс формирует трехмерные формы из плоских листов графена". grainger.illinois.edu . 23 июня 2015 г. Архивировано из оригинала 12 мая 2020 г. Получено 31 мая 2020 г.
  245. ^ Джеффри, Колин (28 июня 2015 г.). «Графен принимает новое измерение». Новый Атлас . Архивировано из оригинала 10 ноября 2019 г. Получено 10 ноября 2019 г.
  246. ^ «Как формировать 3-D фигуры из плоских листов графена». Библиотека Курцвейла . 30 июня 2015 г. Архивировано из оригинала 6 октября 2015 г. Получено 10 ноября 2019 г.
  247. ^ Энтони, Себастьян (10 апреля 2013 г.). «Графеновый аэрогель в семь раз легче воздуха, может балансировать на травинке — Слайд-шоу | ExtremeTech». ExtremeTech . Архивировано из оригинала 8 октября 2015 г. . Получено 11 октября 2015 г. .
  248. ^ ab "Обнаружено, что графеновые нанокатушки являются мощными естественными электромагнитами". Библиотека Курцвейла . 16 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 19 октября 2015 г. Получено 10 ноября 2019 г.
  249. ^ Xu, Fangbo; Yu, Henry; Sadrzadeh, Arta; Yakobson, Борис И. (14 октября 2015 г.). «Римановы поверхности углерода как графеновые наносоленоиды». Nano Letters . 16 (1): 34–9. Bibcode : 2016NanoL..16...34X. doi : 10.1021/acs.nanolett.5b02430. PMID  26452145.
  250. ^ Стейси, Кевин (21 марта 2016 г.). «Морщины и складки делают графен лучше | Новости от Брауна». news.brown.edu . Университет Брауна. Архивировано из оригинала 8 апреля 2016 г. Получено 23 июня 2016 г.
  251. ^ Чэнь, По-Йен; Содхи, Джаскиранджит; Цю, Ян; Валентин, Томас М.; Стейнберг, Рубен Шпиц; Ван, Чжунъин; Хёрт, Роберт Х.; Вонг, Ян И. (6 мая 2016 г.). «Многомасштабные графеновые топографии, запрограммированные последовательной механической деформацией». Advanced Materials . 28 (18). John Wiley & Sons, Inc.: 3564–3571. Bibcode :2016AdM....28.3564C. doi :10.1002/adma.201506194. PMID  26996525. S2CID  19544549.
  252. ^ Бэкес, Клаудия и др. (2020). «Производство и обработка графена и родственных материалов». 2D Materials . 7 (2): 022001. Bibcode : 2020TDM.....7b2001B. doi : 10.1088/2053-1583/ab1e0a . hdl : 2262/91730 .
  253. ^ abcd Уайтнер, Кит Э.; Шихан, Пол Э. (1 июня 2014 г.). «Синтез графена». Diamond and Related Materials . 46 : 25–34. Bibcode :2014DRM....46...25W. doi :10.1016/j.diamond.2014.04.006. ISSN  0925-9635.
  254. ^ ab Geim, AK; MacDonald, AH (2007). «Графен: исследование углеродной равнины». Physics Today . 60 (8): 35–41. Bibcode : 2007PhT....60h..35G. doi : 10.1063/1.2774096 . S2CID  123480416.
  255. ^ Кусмарцев, Ф.В.; Ву, В.М.; Пирпойнт, М.П.; Юнг, К.С. (2014). «Применение графена в оптоэлектронных приборах и транзисторах». arXiv : 1406.0809 [cond-mat.mtrl-sci].
  256. ^ Jayasena, Buddhika; Subbiah Sathyan (2011). "Новый метод механического расщепления для синтеза нескольких слоев графена". Nanoscale Research Letters . 6 (95): 95. Bibcode : 2011NRL.....6...95J. doi : 10.1186/1556-276X-6-95 . PMC 3212245. PMID  21711598 . 
  257. ^ "Новый метод производства больших объемов высококачественного графена". KurzweilAI. 2 мая 2014 г. Архивировано из оригинала 10 августа 2014 г. Получено 3 августа 2014 г.
  258. ^ Paton, Keith R. (2014). «Масштабируемое производство больших количеств бездефектного малослойного графена путем сдвигового отслоения в жидкостях» (PDF) . Nature Materials . 13 (6): 624–630. Bibcode :2014NatMa..13..624P. doi :10.1038/nmat3944. hdl :2262/73941. PMID  24747780. S2CID  43256835. Архивировано (PDF) из оригинала 7 марта 2020 г. . Получено 30 августа 2019 г. .
  259. ^ ROUZAFZAY, F.; SHIDPOUR, R. (2020). «Наносоединение Graphene@ZnO для кратковременной обработки воды при облучении, имитирующем солнечное: влияние сдвигового расслоения графена с использованием кухонного блендера на фотокаталитическую деградацию». Сплавы и соединения . 829 : 154614. doi : 10.1016/J.JALLCOM.2020.154614. S2CID  216233251.
  260. ^ Paton, Keith R.; Varrla, Eswaraiah; Backes, Claudia; Smith, Ronan J.; Khan, Umar; O'Neill, Arlene; Boland, Conor; Lotya, Mustafa; Istrate, Oana M.; King, Paul; Higgins, Tom; Barwich, Sebastian; May, Peter; Puczkarski, Pawel; Ahmed, Iftikhar; Moebius, Matthias; Pettersson, Henrik; Long, Edmund; Coelho, João; O'Brien, Sean E.; McGuire, Eva K.; Sanchez, Beatriz Mendoza; Duesberg, Georg S.; McEvoy, Niall; Pennycook, Timothy J.; Downing, Clive; Crossley, Alison; Nicolosi, Valeria; Coleman, Jonathan N. (июнь 2014 г.). "Масштабируемое производство больших количеств бездефектного малослойного графена путем сдвигового расслоения в жидкостях" (PDF) . Nature Materials . 13 (6): 624–630. Bibcode :2014NatMa..13..624P. doi :10.1038/nmat3944. hdl : 2262/73941 . PMID  24747780. S2CID  43256835. Архивировано (PDF) из оригинала 7 марта 2020 г. . Получено 30 августа 2019 г. .
  261. ^ Лотя, Мустафа; Эрнандес, Йенни; Кинг, Пол Дж.; Смит, Ронан Дж.; Николози, Валерия; Карлссон, Лиза С.; Блай, Фиона М.; Де, Суканта; Ван, Чжимин; Макговерн, ИТ; Дюсберг, Георг С.; Коулман, Джонатан Н. (18 марта 2009 г.). «Производство графена в жидкой фазе путем расслоения графита в растворах поверхностно-активных веществ и воды». Журнал Американского химического общества . 131 (10): 3611–3620. arXiv : 0809.2690 . дои : 10.1021/ja807449u. PMID  19227978. S2CID  16624132.
  262. ^ Backes, Claudia; Campi, Davide; Szydlowska, Beata M.; Synnatschke, Kevin; Ojala, Ezgi; Rashvand, Farnia; Harvey, Andrew; Griffin, Aideen; Sofer, Zdenek; Marzari, Nicola; Coleman, Jonathan N.; O'Regan, David D. (25 июня 2019 г.). «Равноправное распределение энергии определяет соотношение размера и толщины в жидкослоистых нанолистах». ACS Nano . 13 (6): 7050–7061. arXiv : 2006.14909 . doi :10.1021/acsnano.9b02234. PMID  31199123. S2CID  189813507.
  263. ^ Woltornist, SJ; Oyer, AJ; Carrillo, J.-MY; Dobrynin, A. V; Adamson, DH (2013). «Проводящие тонкие пленки чистого графена с помощью захвата интерфейса растворителя». ACS Nano . 7 (8): 7062–6. doi :10.1021/nn402371c. PMID  23879536. S2CID  27816586.
  264. ^ Коулман, Джонатан Н.; Лотя, Мустафа; О'Нил, Арлин; Бергин, Шейн Д.; Кинг, Пол Дж.; Хан, Умар; Янг, Карен; Гоше, Александр; Де, Суканта; Смит, Ронан Дж.; Швец Игорь Владимирович; Арора, Сунил К.; Стэнтон, Джордж; Ким, Хе Ён; Ли, Канхо; Ким, Гю Тэ; Дюсберг, Георг С.; Халлам, Тоби; Боланд, Джон Дж.; Ван, Цзин Цзин; Донеган, Джон Ф.; Грюнлан, Хайме С.; Мориарти, Грегори; Шмелев, Алексей; Николлс, Ребекка Дж.; Перкинс, Джеймс М.; Гривесон, Элеонора М.; Теувиссен, Коенраад; МакКомб, Дэвид В.; Неллист, Питер Д.; Николоси, Валерия (4 февраля 2011 г.). «Двумерные нанолисты, полученные путем жидкостного отслоения слоистых материалов». Science . 331 (6017): 568–571. Bibcode :2011Sci...331..568C. doi :10.1126/science .1194975. hdl : 2262/66458 . PMID  21292974. S2CID  23576676.
  265. ^ Брумфилд, Г. (2009). «Нанотрубки, разрезанные на ленты. Новые технологии позволяют создавать ленты из углеродных трубок». Nature . doi :10.1038/news.2009.367.
  266. ^ Косынкин, Д.В.; Хиггинботэм, Аманда Л.; Синицкий, Александр; Ломеда, Джей Р.; Димиев, Айрат; Прайс, Б. Кэтрин; Тур, Джеймс М. (2009). «Продольное расстегивание углеродных нанотрубок с образованием графеновых нанолент». Природа . 458 (7240): 872–6. Бибкод : 2009Natur.458..872K. дои : 10.1038/nature07872. hdl : 10044/1/4321 . PMID  19370030. S2CID  2920478.
  267. ^ Лиин, Цзяо; Чжан, Ли; Ван, Синьрань; Дианков, Георгий; Дай, Хунцзе (2009). «Узкие графеновые наноленты из углеродных нанотрубок». Nature . 458 (7240): 877–80. Bibcode :2009Natur.458..877J. doi :10.1038/nature07919. PMID  19370031. S2CID  205216466.
  268. ^ «Как сделать графен с помощью сверхзвуковых бакиболов | MIT Technology Review». MIT Technology Review . 13 августа 2015 г. Архивировано из оригинала 17 декабря 2015 г. Получено 11 октября 2015 г.
  269. ^ "Изоляция графена Бёмом в 1961 году". Graphene Times . 7 декабря 2009 г. Архивировано из оригинала 8 октября 2010 г.
  270. ^ Гейм, Андре (январь 2010 г.). «Многие пионеры в открытии графена». Письма в редакцию . Американское физическое общество. Архивировано из оригинала 2 ноября 2021 г. Получено 10 ноября 2019 г.
  271. ^ Эйглер, С.; Энцельбергер-Хайм, М.; Гримм, С.; Хофманн, П.; Крёнер, В.; Геворски, А.; Дотцер, К.; Рёккерт, М.; Сяо, Дж.; Папп, К.; Литкен, О.; Штайнрюк, Х.-П.; Мюллер, П.; Хирш, А. (2013). «Мокрый химический синтез графена». Advanced Materials . 25 (26): 3583–3587. Bibcode :2013AdM....25.3583E. doi :10.1002/adma.201300155. PMID  23703794. S2CID  26172029.
  272. ^ Эль-Кади, МФ; Стронг, В.; Дубин, С.; Канер, РБ (16 марта 2012 г.). «Лазерное скрайбирование высокопроизводительных и гибких электрохимических конденсаторов на основе графена». Science . 335 (6074): 1326–1330. Bibcode :2012Sci...335.1326E. doi :10.1126/science.1216744. PMID  22422977. S2CID  18958488.
    Маркус, Дженнифер (15 марта 2012 г.). «Исследователи разрабатывают графеновый суперконденсатор, который может пригодиться в портативной электронике / UCLA Newsroom». Newsroom.ucla.edu. Архивировано из оригинала 16 июня 2013 г. Получено 20 марта 2012 г.
  273. ^ Садри, Р. (15 февраля 2017 г.). «Экспериментальное исследование термофизических и реологических свойств стабильных и зеленых восстановленных наножидкостей оксида графена: гидротермальная вспомогательная техника». Журнал дисперсионной науки и технологии . 38 (9): 1302–1310. doi :10.1080/01932691.2016.1234387. S2CID  53349683.
  274. ^ Камали, AR; Фрей, DJ (2013). «Коррозия графита расплавленной солью как возможный способ создания углеродных наноструктур». Carbon . 56 : 121–131. Bibcode :2013Carbo..56..121K. doi :10.1016/j.carbon.2012.12.076.
  275. ^ Камали, DJFray (2015). «Масштабное приготовление графена путем высокотемпературной вставки водорода в графит». Nanoscale . 7 (26): 11310–11320. doi : 10.1039/C5NR01132A . PMID  26053881.
  276. ^ "Как настроить свойства графена путем введения дефектов | KurzweilAI". www.kurzweilai.net . 30 июля 2015 г. Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 г. Получено 11 октября 2015 г.
  277. ^ Хофманн, Марио; Чианг, Вань-Ю; Нгуен, Туан Д; Хси, Я-Пин (21 августа 2015 г.). «Управление свойствами графена, полученного методом электрохимического расслоения — IOPscience». Нанотехнологии . 26 (33): 335607. Bibcode : 2015Nanot..26G5607H. doi : 10.1088/0957-4484/26/33/335607. PMID  26221914. S2CID  206072084.
  278. ^ Tang, L.; Li, X.; Ji, R.; Teng, KS; Tai, G.; Ye, J.; Wei, C.; Lau, SP (2012). «Синтез снизу вверх крупномасштабных нанолистов оксида графена». Journal of Materials Chemistry . 22 (12): 5676. doi :10.1039/C2JM15944A. hdl : 10397/15682 .
  279. ^ Ли, Сюэмин; Лау, Шу Пин; Тан, Либин; Цзи, Ронгбин; Ян, Пэйчжи (2013). «Многоцветное излучение света из квантовых точек графена, легированных хлором». J. Mater. Chem. C. 1 ( 44): 7308–7313. doi :10.1039/C3TC31473A. hdl : 10397/34810 . S2CID  137213724.
  280. ^ Ли, Линлинг; Ву, Гехуэй; Ян, Гохай; Пэн, Хуан; Чжао, Цзяньвэй; Чжу, Цзюнь-Цзе (2013). «В центре внимания люминесцентные графеновые квантовые точки: текущее состояние и перспективы на будущее». Наномасштаб . 5 (10): 4015–39. Бибкод : 2013Nanos...5.4015L. дои : 10.1039/C3NR33849E. PMID  23579482. S2CID  205874900.
  281. ^ Ли, Сюэмин; Лау, Шу Пин; Тан, Либин; Цзи, Ронбин; Ян, Пэйчжи (2014). «Допинг серы: простой подход к настройке электронной структуры и оптических свойств квантовых точек графена». Nanoscale . 6 (10): 5323–5328. Bibcode : 2014Nanos...6.5323L. doi : 10.1039/C4NR00693C. hdl : 10397/34914 . PMID  24699893. S2CID  23688312.
  282. ^ Choucair, M.; Thordarson, P; Stride, JA (2008). «Производство графена в граммах на основе сольвотермального синтеза и обработки ультразвуком». Nature Nanotechnology . 4 (1): 30–3. Bibcode : 2009NatNa...4...30C. doi : 10.1038/nnano.2008.365. PMID  19119279.
  283. ^ Chiu, Pui Lam; Mastrogiovanni, Daniel DT; Wei, Dongguang; Louis, Cassandre; Jeong, Min; Yu, Guo; Saad, Peter; Flach, Carol R.; Mendelsohn, Richard; Garfunkel, Eric; He, Huixin (4 апреля 2012 г.). «Быстрое и прямое производство высокопроводящего низкокислородного графена с использованием микроволнового излучения и ионов нитрония». Журнал Американского химического общества . 134 (13): 5850–5856. doi :10.1021/ja210725p. PMID  22385480. S2CID  11991071.
  284. ^ Patel, Mehulkumar; Feng, Wenchun; Savaram, Keerthi; Khoshi, M. Reza; Huang, Ruiming; Sun, Jing; Rabie, Emann; Flach, Carol; Mendelsohn, Richard; Garfunkel, Eric; He, Huixin (2015). «Микроволновое одностадийное изготовление и легирование азотом дырчатого оксида графена для каталитических применений». Small . 11 (27): 3358–68. doi :10.1002/smll.201403402. hdl : 2027.42/112245 . PMID  25683019. S2CID  14567874.
  285. ^ Sutter, P. (2009). «Эпитаксиальный графен: как кремний уходит со сцены». Nature Materials . 8 (3): 171–2. Bibcode :2009NatMa...8..171S. doi :10.1038/nmat2392. PMID  19229263. Архивировано из оригинала 1 августа 2020 г. Получено 12 апреля 2020 г.
  286. ^ Галл, Н. Р.; Рутьков, Э. В.; Тонтегоде, А. Я. (1997). «Двумерные графитовые пленки на металлах и их интеркаляция». International Journal of Modern Physics B . 11 (16): 1865–1911. Bibcode :1997IJMPB..11.1865G. doi :10.1142/S0217979297000976.
  287. ^ «Прорыв Samsung в области графена может наконец-то внедрить этот чудесный материал в реальные устройства». ExtremeTech . 7 апреля 2014 г. Архивировано из оригинала 14 апреля 2014 г. Получено 13 апреля 2014 г.
  288. ^ Ли, Дж.-Х.; Ли, ЭК; Джу, В.-Дж.; Джанг, И.; Ким, Б.-С.; Лим, ДЖ.-Й.; Чой, С.-Х.; Ан, С.-Дж.; Ан, ДЖ.-Р.; Парк, М.-Х.; Янг, Ч.-В.; Чой, БЛ; Хванг, С.-В.; Ванг, Д. (2014). «Выращивание монокристаллического монослоя графена на пластине на повторно используемом германии с концевыми водородными группами в масштабе пластины». Science . 344 (6181): 286–9. Bibcode :2014Sci...344..286L. doi :10.1126/science.1252268. PMID  24700471. S2CID  206556123.
  289. ^ Бансал, Танеш; Дуркан, Кристофер А.; Джейн, Нихил; Якобс-Гедрим, Робин Б.; Сюй, Янг; Юй, Бин (2013). «Синтез графена от нескольких до монослоя на диоксиде титана со структурой рутила». Углерод . 55 : 168–175. Bibcode : 2013Carbo..55..168B. doi : 10.1016/j.carbon.2012.12.023.
  290. ^ "Более разумный способ выращивания графена". PhysOrg.com. Май 2008. Архивировано из оригинала 28 января 2012 года . Получено 11 ноября 2008 года .
  291. ^ Плетикосич, И.; Краль, М.; Перван, П.; Брако, Р.; Коро, Ж.; н'Диайе, А.; Буссе, К.; Мишели, Т. (2009). "Конусы Дирака и минищели для графена на Ir(111)". Physical Review Letters . 102 (5): 056808. arXiv : 0807.2770 . Bibcode :2009PhRvL.102e6808P. doi :10.1103/PhysRevLett.102.056808. PMID  19257540. S2CID  43507175.
  292. ^ «Новый процесс может привести к более широкому использованию графена». Gizmag.com. 28 мая 2014 г. Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 г. Получено 14 июня 2014 г.
  293. ^ Liu, W.; Li, H.; Xu, C.; Khatami, Y.; Banerjee, K. (2011). «Синтез высококачественного монослоя и двухслойного графена на меди с использованием химического осаждения из паровой фазы». Carbon . 49 (13): 4122–4130. Bibcode :2011Carbo..49.4122L. doi :10.1016/j.carbon.2011.05.047. Архивировано из оригинала 4 февраля 2021 г. Получено 8 апреля 2020 г.
  294. ^ Маттеви, Сесилия; Ким, Хоквон; Чховалла, Маниш (2011). «Обзор химического осаждения графена из паровой фазы на медь». Журнал химии материалов . 21 (10): 3324–3334. doi :10.1039/C0JM02126A. S2CID  213144.
  295. ^ Мартин, Стив (18 сентября 2014 г.). «Стартап из Пердью расширяет производство графена, разрабатывает биосенсоры и суперконденсаторы». Университет Пердью. Архивировано из оригинала 3 октября 2014 г. Получено 4 октября 2014 г.
  296. ^ "Стартап масштабирует производство графена, разрабатывает биосенсоры и суперконденсаторы". R&D Magazine . 19 сентября 2014 г. Архивировано из оригинала 6 октября 2014 г. Получено 4 октября 2014 г.
  297. ^ Квик, Даррен (26 июня 2015 г.). «Новый процесс может положить начало «графеновой промышленной революции»». www.gizmag.com . Архивировано из оригинала 6 сентября 2015 г. . Получено 5 октября 2015 г. .
  298. ^ Bointon, Thomas H.; Barnes, Matthew D.; Russo, Saverio; Craciun, Monica F. (июль 2015 г.). «Высококачественный монослойный графен, синтезированный методом резистивного нагрева с использованием холодной стенки для химического осаждения из паровой фазы». Advanced Materials . 27 (28): 4200–4206. arXiv : 1506.08569 . Bibcode :2015AdM....27.4200B. doi :10.1002/adma.201501600. PMC 4744682 . PMID  26053564. 
  299. ^ Тао, Ли; Ли, Чонхо; Чоу, Гарри; Холт, Мило; Руофф, Родни С.; Акинванде, Деджи (27 марта 2012 г.). «Синтез высококачественного монослоя графена при пониженной температуре на обогащенных водородом испаренных медных (111) пленках». ACS Nano . 6 (3): 2319–2325. doi :10.1021/nn205068n. PMID  22314052. S2CID  30130350.
  300. ^ ab Tao, Li; Lee, Jongho; Holt, Milo; Chou, Harry; McDonnell, Stephen J.; Ferrer, Domingo A.; Babenco, Matías G.; Wallace, Robert M.; Banerjee, Sanjay K. (15 ноября 2012 г.). «Равномерное химическое осаждение графена из паровой фазы на испаренной пленке Cu (111) в масштабе пластины с качеством, сопоставимым с отслоенным монослоем». The Journal of Physical Chemistry C. 116 ( 45): 24068–24074. doi :10.1021/jp3068848. S2CID  55726071.
  301. ^ ab Rahimi, Somayyeh; Tao, Li; Chowdhury, Sk. Fahad; Park, Saungeun; Jouvray, Alex; Buttress, Simon; Rupesinghe, Nalin; Teo, Ken; Akinwande, Deji (28 октября 2014 г.). "Toward 300 mm Wafer-Scalable High-Performance Polycrystalline Chemical Vapor Deposited Graphene Transistors". ACS Nano . 8 (10): 10471–10479. doi :10.1021/nn5038493. PMID  25198884. S2CID  5077855.
  302. ^ Woltornist, Steven J.; Alamer, Fahad Alhashmi; McDannald, Austin; Jain, Menka; Sotzing, Gregory A.; Adamson, Douglas H. (1 января 2015 г.). «Подготовка проводящих тканей, пропитанных графеном/графитом, с использованием метода захвата интерфейса». Carbon . 81 : 38–42. Bibcode :2015Carbo..81...38W. doi :10.1016/j.carbon.2014.09.020. ISSN  0008-6223.
  303. ^ Woltornist, Steven J.; Carrillo, Jan-Michael Y.; Xu, Thomas O.; Dobrynin, Андрей V.; Adamson, Douglas H. (10 февраля 2015 г.). «Композиты на основе полимеров/чистого графена: от эмульсий до прочных электропроводящих пен». Macromolecules . 48 (3): 687–693. Bibcode :2015MaMol..48..687W. doi :10.1021/ma5024236. ISSN  0024-9297. OSTI  1265313. Архивировано из оригинала 13 июля 2022 г. . Получено 13 июля 2022 г. .
  304. ^ Ward, Shawn P.; Abeykoon, Prabodha G.; McDermott, Sean T.; Adamson, Douglas H. (8 сентября 2020 г.). «Влияние водных анионов на отслаивание графена». Langmuir . 36 (35): 10421–10428. doi :10.1021/acs.langmuir.0c01569. ISSN  0743-7463. PMID  32794716. S2CID  225385130. Архивировано из оригинала 13 июля 2022 г. . Получено 13 июля 2022 г. .
  305. ^ Бенто, Дженнифер Л.; Браун, Элизабет; Уолторнист, Стивен Дж.; Адамсон, Дуглас Х. (январь 2017 г.). «Тепловые и электрические свойства нанокомпозитов на основе самоорганизующегося чистого графена». Advanced Functional Materials . 27 (1): 1604277. doi : 10.1002/adfm.201604277 . ISSN  1616-301X. S2CID  102395615.
  306. ^ Woltornist, Steven J.; Varghese, Deepthi; Massucci, Daniel; Cao, Zhen; Dobrynin, Андрей V.; Adamson, Douglas H. (май 2017 г.). «Управляемая 3D-сборка графеновых листов для создания проводящих, химически селективных и реагирующих на форму материалов». Advanced Materials . 29 (18): 1604947. Bibcode :2017AdM....2904947W. doi :10.1002/adma.201604947. ISSN  0935-9648. PMID  28262992. S2CID  205274548. Архивировано из оригинала 13 июля 2022 г. Получено 13 июля 2022 г.
  307. ^ Varghese, Deepthi; Bento, Jennifer L.; Ward, Shawn P.; Adamson, Douglas H. (16 июня 2020 г.). «Самоорганизующиеся графеновые композиты для проточной фильтрации». ACS Applied Materials & Interfaces . 12 (26): 29692–29699. doi :10.1021/acsami.0c05831. ISSN  1944-8244. PMID  32492330. S2CID  219316507. Архивировано из оригинала 13 июля 2022 г. . Получено 13 июля 2022 г. .
  308. ^ Браун, Элизабет ЭБ; Уолторнист, Стивен Дж.; Адамсон, Дуглас Х. (15 ноября 2020 г.). «PolyHIPE пены из чистого графена: прочные, пористые и электропроводящие материалы, шаблонизированные двумерным поверхностно-активным веществом». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 580 : 700–708. Bibcode : 2020JCIS..580..700B. doi : 10.1016/j.jcis.2020.07.026. ISSN  0021-9797. PMID  32712476. S2CID  220798190.
  309. ^ Liyanage, Chinthani D.; Varghese, Deepthi; Brown, Elizabeth EB; Adamson, Douglas H. (5 ноября 2019 г.). «Pristine Graphene Microspheres by the Spreading and Trapping of Graphene at an Interface» (Нетронутый графеновый микросферический слой, полученный путем распространения и захвата графена на границе раздела). Langmuir . 35 (44): 14310–14315. doi :10.1021/acs.langmuir.9b02650. ISSN  0743-7463. PMID  31647673. S2CID  204883163. Архивировано из оригинала 13 июля 2022 г. Получено 13 июля 2022 г.
  310. ^ Woltornist, Steven J.; Oyer, Andrew J.; Carrillo, Jan-Michael Y.; Dobrynin, Андрей В.; Adamson, Douglas H. (27 августа 2013 г.). «Conductive Thin Films of Pristine Graphene by Solvent Interface Trapping». ACS Nano . 7 (8): 7062–7066. doi :10.1021/nn402371c. ISSN  1936-0851. PMID  23879536. Архивировано из оригинала 13 июля 2022 г. . Получено 13 июля 2022 г. .
  311. ^ Чен, Фэйян; Варгезе, Дипти; Макдермотт, Шон Т.; Джордж, Ян; Гэн, Лицзян; Адамсон, Дуглас Х. (22 октября 2020 г.). «Чернила для трафаретной печати на основе проводящего графена с интерфейсным расслоением: с низкой загрузкой, недорогие и без добавок». Scientific Reports . 10 (1): 18047. Bibcode :2020NatSR..1018047C. doi :10.1038/s41598-020-74821-3. ISSN  2045-2322. PMC 7583245 . PMID  33093555. 
  312. ^ Чакрабарти, А.; Лу, Дж.; Скрабутенас, Дж. К.; Сюй, Т.; Сяо, З.; Магуайр, Дж. А.; Хосмане, Н. С. (2011). «Преобразование диоксида углерода в графен с несколькими слоями». Журнал химии материалов . 21 (26): 9491. doi :10.1039/C1JM11227A. S2CID  96850993.
  313. ^ Ким, DY; Синха-Рэй, S.; Парк, JJ; Ли, JG; Ча, YH; Бэ, SH; Ан, JH; Юнг, YC; Ким, SM; Ярин, AL; Юн, SS (2014). «Самовосстановление восстановленных пленок оксида графена с помощью сверхзвукового кинетического распыления». Advanced Functional Materials . 24 (31): 4986–4995. doi :10.1002/adfm.201400732. S2CID  96283118.
  314. ^ Ким, До-Ён; Синха-Рэй, Суман; Парк, Чон-Дже; Ли, Чон-Гун; Ча, Ю-Хонг; Бэ, Сан-Хун; Ан, Чон-Хён; Чон, Ён Чхэ; Ким, Су Мин; Ярин, Александр Л.; Юн, Сэм С. (2014). «Сверхзвуковое распыление создает высококачественный графеновый слой». Advanced Functional Materials . 24 (31). KurzweilAI: 4986–4995. doi :10.1002/adfm.201400732. S2CID  96283118. Архивировано из оригинала 4 июня 2014 г. . Получено 14 июня 2014 г. .
  315. ^ Lin, J.; Peng, Z.; Liu, Y.; Ruiz-Zepeda, F.; Ye, R.; Samuel, ELG; Yacaman, MJ; Yakobson, BI; Tour, JM (2014). "Лазерно-индуцированные пористые графеновые пленки из коммерческих полимеров". Nature Communications . 5 : 5714. Bibcode :2014NatCo...5.5714L. doi :10.1038/ncomms6714. PMC 4264682 . PMID  25493446. 
  316. ^ Дуй, Луонг Сюань; Пэн, Живэй; Ли, Илунь; Чжан, Цзибо; Джи, Ёнсон; Тур, Джеймс М. (1 января 2018 г.). «Лазерно-индуцированные графеновые волокна». Карбон . 126 : 472–479. Бибкод : 2018Carbo.126..472D. doi :10.1016/j.carbon.2017.10.036. ISSN  0008-6223.
  317. ^ Stanford, Michael G.; Bets, Ksenia V.; Luong, Duy X.; Advincula, Paul A.; Chen, Weiyin; Li, John Tianci; Wang, Zhe; McHugh, Emily A.; Algozeeb, Wala A.; Yakobson, Boris I.; Tour, James M. (27 October 2020). "Flash Graphene Morphologies". ACS Nano. 14 (10): 13691–13699. doi:10.1021/acsnano.0c05900. ISSN 1936-0851. OSTI 1798502. PMID 32909736. S2CID 221623214. Archived from the original on 4 August 2022. Retrieved 16 October 2021.
  318. ^ Algozeeb, Wala A.; Savas, Paul E.; Luong, Duy Xuan; Chen, Weiyin; Kittrell, Carter; Bhat, Mahesh; Shahsavari, Rouzbeh; Tour, James M. (24 November 2020). "Flash Graphene from Plastic Waste". ACS Nano. 14 (11): 15595–15604. doi:10.1021/acsnano.0c06328. ISSN 1936-0851. OSTI 1798504. PMID 33119255. S2CID 226203667. Archived from the original on 16 October 2021. Retrieved 16 October 2021.
  319. ^ Wyss, Kevin M.; Beckham, Jacob L.; Chen, Weiyin; Luong, Duy Xuan; Hundi, Prabhas; Raghuraman, Shivaranjan; Shahsavari, Rouzbeh; Tour, James M. (15 April 2021). "Converting plastic waste pyrolysis ash into flash graphene". Carbon. 174: 430–438. Bibcode:2021Carbo.174..430W. doi:10.1016/j.carbon.2020.12.063. ISSN 0008-6223. S2CID 232864412.
  320. ^ Advincula, Paul A.; Luong, Duy Xuan; Chen, Weiyin; Raghuraman, Shivaranjan; Shahsavari, Rouzbeh; Tour, James M. (June 2021). "Flash graphene from rubber waste". Carbon. 178: 649–656. Bibcode:2021Carbo.178..649A. doi:10.1016/j.carbon.2021.03.020. ISSN 0008-6223. S2CID 233573678.
  321. ^ "Korean researchers grow wafer-scale graphene on a silicon substrate | KurzweilAI". www.kurzweilai.net. 21 July 2015. Archived from the original on 7 August 2020. Retrieved 11 October 2015.
  322. ^ Kim, Janghyuk; Lee, Geonyeop; Kim, Jihyun (20 July 2015). "Wafer-scale synthesis of multi-layer graphene by high-temperature carbon ion implantation". Applied Physics Letters. 107 (3): 033104. Bibcode:2015ApPhL.107c3104K. doi:10.1063/1.4926605.
  323. ^ Thomas, Stuart (2018). "CMOS-compatible graphene". Nature Electronics. 1 (12): 612. doi:10.1038/s41928-018-0178-x. S2CID 116643404.
  324. ^ Jiang, Junkai; Chu, Jae Hwan; Banerjee, Kaustav (2018). "CMOS-Compatible Doped-Multilayer-Graphene Interconnects for Next-Generation VLSI". 2018 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM). pp. 34.5.1–34.5.4. doi:10.1109/IEDM.2018.8614535. ISBN 978-1-7281-1987-8. S2CID 58675631.
  325. ^ "Graphene goes mainstream". The Current, UC Santa Barbara. 23 July 2019. Archived from the original on 1 August 2020. Retrieved 9 April 2020.
  326. ^ Gusynin, V P; Sharapov, S G; Carbotte, J P (17 January 2007). "Magneto-optical conductivity in graphene". Journal of Physics: Condensed Matter. 19 (2): 026222. arXiv:0705.3783. Bibcode:2007JPCM...19b6222G. doi:10.1088/0953-8984/19/2/026222. S2CID 119638159.
  327. ^ Hanson, George W. (March 2008). "Dyadic Green's Functions for an Anisotropic, Non-Local Model of Biased Graphene". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 56 (3): 747–757. Bibcode:2008ITAP...56..747H. doi:10.1109/TAP.2008.917005. S2CID 32535262.
  328. ^ Niu, Kaikun; Li, Ping; Huang, Zhixiang; Jiang, Li Jun; Bagci, Hakan (2020). "Numerical Methods for Electromagnetic Modeling of Graphene: A Review". IEEE Journal on Multiscale and Multiphysics Computational Techniques. 5: 44–58. Bibcode:2020IJMMC...5...44N. doi:10.1109/JMMCT.2020.2983336. hdl:10754/662399. S2CID 216262889.
  329. ^ Polini, Marco; Guinea, Francisco; Lewenstein, Maciej; Manoharan, Hari C.; Pellegrini, Vittorio (September 2013). "Artificial honeycomb lattices for electrons, atoms and photons". Nature Nanotechnology. 8 (9): 625–633. arXiv:1304.0750. Bibcode:2013NatNa...8..625P. doi:10.1038/nnano.2013.161. PMID 24002076.
  330. ^ Plotnik, Yonatan; Rechtsman, Mikael C.; Song, Daohong; Heinrich, Matthias; Zeuner, Julia M.; Nolte, Stefan; Lumer, Yaakov; Malkova, Natalia; Xu, Jingjun; Szameit, Alexander; Chen, Zhigang; Segev, Mordechai (January 2014). "Observation of unconventional edge states in 'photonic graphene'". Nature Materials. 13 (1): 57–62. arXiv:1210.5361. Bibcode:2014NatMa..13...57P. doi:10.1038/nmat3783. PMID 24193661. S2CID 26962706.
  331. ^ Bellec, Matthieu; Kuhl, Ulrich; Montambaux, Gilles; Mortessagne, Fabrice (14 January 2013). "Topological Transition of Dirac Points in a Microwave Experiment". Physical Review Letters. 110 (3): 033902. arXiv:1210.4642. Bibcode:2013PhRvL.110c3902B. doi:10.1103/PhysRevLett.110.033902. PMID 23373925. S2CID 8335461.
  332. ^ Scheeler, Sebastian P.; Mühlig, Stefan; Rockstuhl, Carsten; Hasan, Shakeeb Bin; Ullrich, Simon; Neubrech, Frank; Kudera, Stefan; Pacholski, Claudia (12 September 2013). "Plasmon Coupling in Self-Assembled Gold Nanoparticle-Based Honeycomb Islands". The Journal of Physical Chemistry C. 117 (36): 18634–18641. doi:10.1021/jp405560t.
  333. ^ Jacqmin, T.; Carusotto, I.; Sagnes, I.; Abbarchi, M.; Solnyshkov, D. D.; Malpuech, G.; Galopin, E.; Lemaître, A.; Bloch, J. (18 March 2014). "Direct Observation of Dirac Cones and a Flatband in a Honeycomb Lattice for Polaritons". Physical Review Letters. 112 (11): 116402. arXiv:1310.8105. Bibcode:2014PhRvL.112k6402J. doi:10.1103/PhysRevLett.112.116402. PMID 24702392. S2CID 31526933.
  334. ^ Sengstock, K.; Lewenstein, M.; Windpassinger, P.; Becker, C.; Meineke, G.; Plenkers, W.; Bick, A.; Hauke, P.; Struck, J.; Soltan-Panahi, P. (May 2011). "Multi-component quantum gases in spin-dependent hexagonal lattices". Nature Physics. 7 (5): 434–440. arXiv:1005.1276. Bibcode:2011NatPh...7..434S. doi:10.1038/nphys1916. S2CID 118519844.
  335. ^ Zhong, Mengyao; Xu, Dikai; Yu, Xuegong; Huang, Kun; Liu, Xuemei; Qu, Yiming; Xu, Yang; Yang, Deren (October 2016). "Interface coupling in graphene/fluorographene heterostructure for high-performance graphene/silicon solar cells". Nano Energy. 28: 12–18. Bibcode:2016NEne...28...12Z. doi:10.1016/j.nanoen.2016.08.031.
  336. ^ Phare, Christopher T.; Daniel Lee, Yoon-Ho; Cardenas, Jaime; Lipson, Michal (2015). "Graphene electro-optic modulator with 30 GHz bandwidth". Nature Photonics. 9 (8): 511–514. Bibcode:2015NaPho...9..511P. doi:10.1038/nphoton.2015.122. ISSN 1749-4893. S2CID 117786282. Archived from the original on 24 September 2022. Retrieved 19 September 2022.
  337. ^ Meng, Yuan; Ye, Shengwei; Shen, Yijie; Xiao, Qirong; Fu, Xing; Lu, Rongguo; Liu, Yong; Gong, Mali (2018). "Waveguide Engineering of Graphene Optoelectronics—Modulators and Polarizers". IEEE Photonics Journal. 10 (1): 1–17. Bibcode:2018IPhoJ..1089894M. doi:10.1109/JPHOT.2018.2789894. ISSN 1943-0655. S2CID 25707442.
  338. ^ Akinwande, D.; Tao, L.; Yu, Q.; Lou, X.; Peng, P.; Kuzum, D. (1 September 2015). "Large-Area Graphene Electrodes: Using CVD to facilitate applications in commercial touchscreens, flexible nanoelectronics, and neural interfaces". IEEE Nanotechnology Magazine. 9 (3): 6–14. doi:10.1109/MNANO.2015.2441105. S2CID 26541191.
  339. ^ Kong, Wei; Kum, Hyun; Bae, Sang-Hoon; Shim, Jaewoo; Kim, Hyunseok; Kong, Lingping; Meng, Yuan; Wang, Kejia; Kim, Chansoo; Kim, Jeehwan (2019). "Path towards graphene commercialization from lab to market". Nature Nanotechnology. 14 (10): 927–938. Bibcode:2019NatNa..14..927K. doi:10.1038/s41565-019-0555-2. ISSN 1748-3395. PMID 31582831. S2CID 203653990. Archived from the original on 22 September 2022. Retrieved 17 September 2022.
  340. ^ "Racquet Review: Head Graphene XT Speed Pro". Tennis.com. Archived from the original on 2 May 2019. Retrieved 15 October 2016.
  341. ^ "GRAPHENITE – GRAPHENE INFUSED 3D PRINTER POWDER – 30 Lbs – $499.95". noble3dprinters.com. Noble3DPrinters. Retrieved 16 July 2015.[permanent dead link]
  342. ^ "Graphene Uses & Applications". Graphenea. Archived from the original on 11 February 2014. Retrieved 13 April 2014.
  343. ^ Lalwani, G; Henslee, A. M.; Farshid, B; Lin, L; Kasper, F. K.; Qin, Y. X.; Mikos, A. G.; Sitharaman, B (2013). "Two-dimensional nanostructure-reinforced biodegradable polymeric nanocomposites for bone tissue engineering". Biomacromolecules. 14 (3): 900–9. doi:10.1021/bm301995s. PMC 3601907. PMID 23405887.
  344. ^ Rafiee, M.A.; Rafiee, J.; Wang, Z.; Song, H.; Yu, Z.Z.; Koratkar, N. (2009). "Enhanced mechanical properties of nanocomposites at low graphene content". ACS Nano. 3 (12): 3884–3890. doi:10.1021/nn9010472. PMID 19957928. S2CID 18266151.
  345. ^ "Applied Graphene Materials plc :: Graphene dispersions". appliedgraphenematerials.com. Archived from the original on 27 May 2014. Retrieved 26 May 2014.
  346. ^ "BAC Debuts First Ever Graphene Constructed Vehicle". 2 August 2016. Archived from the original on 4 August 2016. Retrieved 4 August 2016.
  347. ^ Kang, Jiahao; Matsumoto, Yuji; Li, Xiang; Jiang, Junkai; Xie, Xuejun; Kawamoto, Keisuke; Kenmoku, Munehiro; Chu, Jae Hwan; Liu, Wei; Mao, Junfa; Ueno, Kazuyoshi; Banerjee, Kaustav (2018). "On-chip intercalated-graphene inductors for next-generation radio frequency electronics". Nature Electronics. 1: 46–51. doi:10.1038/s41928-017-0010-z. S2CID 139420526. Archived from the original on 8 June 2020. Retrieved 25 August 2020.
  348. ^ Siegel, E. (2018). "The Last Barrier to Ultra-Miniaturized Electronics is Broken, Thanks To A New Type Of Inductor". Forbes.com. Archived from the original on 1 August 2020. Retrieved 8 April 2020.
  349. ^ "Engineers reinvent the inductor after two centuries". physicsworld. 2018. Archived from the original on 8 April 2020. Retrieved 8 April 2020.
  350. ^ Reiss, T.; Hjelt, K.; Ferrari, A.C. (2019). "Graphene is on track to deliver on its promises". Nature Nanotechnology. 14 (907): 907–910. Bibcode:2019NatNa..14..907R. doi:10.1038/s41565-019-0557-0. PMID 31582830. S2CID 203653976.
  351. ^ Monetta, T.; Acquesta, A.; Carangelo, A.; Bellucci, F. (1 September 2018). "Considering the effect of graphene loading in water-based epoxy coatings". Journal of Coatings Technology and Research. 15 (5): 923–931. doi:10.1007/s11998-018-0045-8. ISSN 1935-3804. S2CID 139956928.
  352. ^ Castellanos-Gomez, Andres; Duan, Xiangfeng; Fei, Zhe; Gutierrez, Humberto Rodriguez; Huang, Yuan; Huang, Xinyu; Quereda, Jorge; Qian, Qi; Sutter, Eli; Sutter, Peter (28 July 2022). "Van der Waals heterostructures". Nature Reviews Methods Primers. 2 (1): 1–19. doi:10.1038/s43586-022-00139-1. ISSN 2662-8449. OSTI 1891442. S2CID 251175507. Archived from the original on 21 April 2023. Retrieved 21 April 2023.
  353. ^ Meng, Yuan; Feng, Jiangang; Han, Sangmoon; Xu, Zhihao; Mao, Wenbo; Zhang, Tan; Kim, Justin S.; Roh, Ilpyo; Zhao, Yepin; Kim, Dong-Hwan; Yang, Yang; Lee, Jin-Wook; Yang, Lan; Qiu, Cheng-Wei; Bae, Sang-Hoon (21 April 2023). "Photonic van der Waals integration from 2D materials to 3D nanomembranes". Nature Reviews Materials. 8 (8): 498–517. Bibcode:2023NatRM...8..498M. doi:10.1038/s41578-023-00558-w. ISSN 2058-8437. S2CID 258279195. Archived from the original on 21 April 2023. Retrieved 21 April 2023.
  354. ^ Liu, Yuan; Huang, Yu; Duan, Xiangfeng (March 2019). "Van der Waals integration before and beyond two-dimensional materials". Nature. 567 (7748): 323–333. Bibcode:2019Natur.567..323L. doi:10.1038/s41586-019-1013-x. ISSN 1476-4687. PMID 30894723. S2CID 256768556.
  355. ^ Shahdeo, Deepshikha; Roberts, Akanksha (2020). "Graphene based sensors". In Chaudhery Mustansar Hussain (ed.). Comprehensive Analytical Chemistry. Vol. 91. pp. 175–199. doi:10.1016/bs.coac.2020.08.007. ISBN 978-0-323-85371-2.
  356. ^ Liu, Jihong; Bao, Siyu (2022). "Applications of Graphene-Based Materials in Sensors: A Review". Micromachines. 13 (2): 184. doi:10.3390/mi13020184. PMC 8880160. PMID 35208308.
  357. ^ Li, Zongwen; Zhang, Wenfei (2019). "Graphene Optical Biosensors". Int J Mol Sci. 20 (10): 2461. doi:10.3390/ijms20102461. PMC 6567174. PMID 31109057.
  358. ^ Lalwani, Gaurav; D'Agati, Michael; Mahmud Khan, Amit; Sitharaman, Balaji (2016). "Toxicology of graphene-based nanomaterials". Advanced Drug Delivery Reviews. 105 (Pt B): 109–144. doi:10.1016/j.addr.2016.04.028. PMC 5039077. PMID 27154267.
  359. ^ Ou, Lingling; Song, Bin; Liang, Huimin; Liu, Jia; Feng, Xiaoli; Deng, Bin; Sun, Ting; Shao, Longquan (2016). "Toxicity of graphene-family nanoparticles: A general review of the origins and mechanisms". Particle and Fibre Toxicology. 13 (1): 57. Bibcode:2016PFTox..13...57O. doi:10.1186/s12989-016-0168-y. PMC 5088662. PMID 27799056.
  360. ^ Joshi, Shubhi; Siddiqui, Ruby; Sharma, Pratibha; Kumar, Rajesh; Verma, Gaurav; Saini, Avneet (2020). "Green synthesis of peptide-functionalized reduced graphene oxide (rGO) nano bioconjugate with enhanced antibacterial activity". Scientific Reports. 10 (9441): 9441. Bibcode:2020NatSR..10.9441J. doi:10.1038/s41598-020-66230-3. PMC 7287048. PMID 32523022.
  361. ^ Talukdar, Y; Rashkow, J. T.; Lalwani, G; Kanakia, S; Sitharaman, B (2014). "The effects of graphene nanostructures on mesenchymal stem cells". Biomaterials. 35 (18): 4863–77. doi:10.1016/j.biomaterials.2014.02.054. PMC 3995421. PMID 24674462.
  362. ^ Stacey, Kevin (10 July 2013). "Jagged graphene edges can slice and dice cell membranes - News from Brown". brown.edu. Archived from the original on 25 March 2015. Retrieved 9 March 2015.
  363. ^ Li, Y.; Yuan, H.; von Dem Bussche, A.; Creighton, M.; Hurt, R. H.; Kane, A. B.; Gao, H. (2013). "Graphene microsheets enter cells through spontaneous membrane penetration at edge asperities and corner sites". Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (30): 12295–12300. Bibcode:2013PNAS..11012295L. doi:10.1073/pnas.1222276110. PMC 3725082. PMID 23840061.

External links