8. Raman Spectrum of
Graphene on
Aluminum Foil
SEM Images of Graphene
on Aluminum Foil
Aluminum Foil 9 x 8.5
Thickness:16 micron
Graphene coating: 3.5 micron
8
27. Source:
Mechanical properties of graphene nanoribbons
with disordered edges (1.Alireza Tabarraei 2. Shohreh Shadalou 3. Jeong-Hoon Song)
And the other sources
27
خستین بار در سال ۱۹۴۷ فیلیپ والاس دربارهٔ گرافن نوشت و سپس از آن زمان تلاشهایِ زیادی برایِ ساختِ آن صورت گرفته بود
اما قضیهای به نامِ قضیهٔ مرمین-واگنر در مکانیکِ آماری و نظریهٔ میدانهایِ کوانتومی وجود داشت که ساختِ یک مادهٔ دوبعدی را غیرممکن و چنین مادهای را غیرپایدار میدانست.
اما به هر حال در سال ۲۰۰۴، آندره گایم و کنستانتین نووسلف، از دانشگاه منچستر موفق به ساختِ این ماده شده و نشان دادند که قضیهٔ مرمین-واگنر نمیتواند کاملاً درست باشد. جایزهٔ نوبلِ فیزیکِ ۲۰۱۰ نیز به خاطرِ ساختِم ماده ای دوبعدی به این دو دانشمند تعلق گرفت.
اتمهایِ چهارظرفیتیِ کربن، با سه پیوندِ کووالانسی به سه اتمِ کربنِ دیگر متصل شدهاند و یک شبکهٔ گسترده را تشکیل دادهاند. این لایه خود بر رویِ لایهای کاملاً مشابه قرار گرفتهاست و به این ترتیب، چهارمین الکترونِ ظرفیت نیز یک پیوندِ شیمیایی دادهاست، اما این پیوندِ این الکترونِ چهارم، از نوعِ پیوندِ واندروالسی است که پیوندی ضعیف است. به همین دلیل لایههایِ گرافیت به راحتی بر رویِ هم سر میخورند و میتوانند در نوکِ مداد به کار بروند. گرافین مادهای است که در آن تنها یکی از این لایههایِ گرافیت وجود دارد و به عبارتی چهارمین الکترونِ پیوندیِ کربن، به عنوان الکترونِ آزاد باقی ماندهاست.
گرافین خالص تک لایه ازخود خواص شبه فلزی نشان میدهد.
این سامانه جدید حالت جامد به واسطه این خواص فوق العاده به عنوان کاندید بسیار مناسب برای جایگزینی سیلیکان در نسل بعدی قطعههای فوتونیکی و الکترونیکی در نظر گرفته شده است.چگالی حامل بار در گرافین از مر تبه ۱۰۱۳ بر سانتی متر مربع با تحرک پذیری تقریباً 15000 cm۲/V.s و[۷] با مقاومتی از مرتبه ۶-۱۰ اهم-سانتیمتراست
لوله شدن تک لایه گرافیتی حول یک محور نانو لوله کربنی شبه یک بعدیو اگر به صورت کروی پیچانده شود فلورین شبه صفر بعدی را شکل میدهد.5-10 لایه گرافن>> گرافین کم لایهبین 20-30 لایه گرافن چند لایه، ضخیم (نانو بلورهای نازک گرافیتی
Atomic force microscopy (AFM) که در مطالعه اولیه خود گرافن که AFM نشان داد که برخی از لایه های گرافن خود ضخامت تنها 0.4 نانومتر بود.در حال حاظر کلیه بررسی ها بر روی این غشا با اندازه 0.335nm در نظر گرفته می شود.Afm برای بدست آوردن تعداد لایه های گرافن استفاده می شود.
پنج عدد 95$
مورد استفاده در صنایع هوایی و وسایل نقلیه...
کلیه محاسباتی که در اینجا گفته می شود با استفاده از تئوری تابع چگالی است.با استفاده از نظریه density functional theory
با استفاده از نظریه density functional theory
شبکه
انرژی پتانسیل در ثابت های شبکه در حالت unrelaxed و حالت واقعی متفاوت است و با توجه به جداول و موجود این ثوابت را می توان بدست آورد. البته باتوجه به اندازه اتمها در سلول واحد.نتایج در دو جدول موجود نشان می دهد:ثابت های شبکه ARMCHAIR نسبت به حالت ZIGZAG در حالت آزاد.
نمودار شکل 4 برای پیدا کردن مدول یانگ استفاده می شود.(در یک درصدی کرنش محوری)در هر دو ساختار نمودار های بدست آمده پیش بینی قابل توجهی در تاثیر اندازه بر روابط تنش کرنش با کاهش Nanoribbon حاکثر استحکام zigzagNanoribbon برجسته تر می شود.که رسیدن نانو زیگزاگ به حداکثر استحکام خود وابسته به اندازه نیست.در مقابل ArmchairNanoribbon کرنش مربوط به حداکثر استحکام به اندازه اش وابسته است.شکل 5 نمودار مدول یانگهای Nanoribbon می باشد.
با افزایش عرض در حالت ANGR نسبت پوآسون خود را کاهش می دهد. که این نسب پوآسون نسبت به پوآسون گرافن همگرا است.
پس خواص مکانیکی آن دیگر مختص به هیچکدام از حالات ذکر شده نیست و به صورت ترکیبی از هردو آنها است.
شکل چپ: نانوربان کایرل گرافن در برابر فشار طولی در زوایای مختلف و ترسیم نسبت پوآسون ها...
با12% فشار نقص پنج و هفت ضلعی در لبه های بالا تولید می شود.با 16% فشار اشکال پنج ضلعی در پایین تشکیل می شود و هفت ضلعی ها به هشت ضلعی تبدیل می شوند.
ناحیه شکست در امتداد ترکیبی از جاهات A وZ میباشد.هسته بوجود آمدن در A وZ مشخص نیست.
Department of Mechanical Engineering & Engineering Science, University of North Carolina at Charlotte, Charlotte, NC 28223, United States
گروه مهندسی مکانیک و علوم مهندسی، دانشگاه کارولینای شمالی در شارلوت، شارلوت، NC 28223، ایالات متحده