Графен

	Графен (англ. Graphene) — слой атомов углерода, соединённых посредством sp² связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла. По оценкам, графен обладает большой механической жёсткостью и хорошей теплопроводностью. Высокая подвижность носителей тока при комнатной температуре делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу наноэлектроники и возможную замену кремния в интегральных микросхемах. Главный из существующих в настоящее время способов получения графена основан на механическом отщеплении или отшелушивании слоёв графита. Он позволяет получать наиболее качественные образцы с высокой подвижностью носителей. Этот метод не предполагает использования масштабного производства, поскольку это ручная процедура. Другой известный способ — метод термического разложения подложки карбида кремния гораздо ближе к промышленному производству. Поскольку графен впервые был получен только в 2004 году, он ещё недостаточно хорошо изучен и привлекает к себе повышенный интерес. Данный материал не является просто кусочком других аллотропных модификаций углерода: графита, алмаза — из-за особенностей энергетического спектра носителей он проявляет специфические, в отличие от других двумерных систем, электрофизические свойства.
Кристаллическая структура графена	Графеновые наноленты — узкие полоски графена с шириной порядка 10-100 нм.
По своим физическим свойствам отличаются от более широких образцов, которые имеют линейный закон дисперсии как в бесконечном графене. Наноленты интересны тем, что обладают нелинейным законом дисперсии и полупроводниковыми свойствами из-за наличия запрещённой зоны, которая зависит от ширины ленты и расположения атомов на границах. Графеновые наноленты благодаря этому рассматриваются как важный шаг в создании транзистора на основе графена, который будет работать при комнатной температуре. Считается, что на основе графена можно сконструировать баллистический транзистор. В 2006 году группа исследователей из технологического института штата Джорджии заявила, что ими был получен полевой транзистор на графене, а также квантово-интерференционный прибор. Исследователи полагают, что благодаря их достижениям в скором времени появится новый класс графеновой наноэлектроники с базовой толщиной транзисторов до 10 нм. Другая область применения заключается в использовании графена в качестве очень чувствительного сенсора для обнаружения отдельных молекул химических веществ, присоединённых к поверхности плёнки. Ещё одна перспективная область применения графена — его использование для изготовления электродов в ионисторах (суперконденсаторах) для использования их в качестве перезаряжаемых источников тока.

Тезаурус 

Графен (Graphene)

Тематический раздел (поле):  Наноэлектроника; Функциональные наноматериалы; Метрология и стандартизация; Конструкционные наноматериалы; Наноинженерия; Композиционные наноматериалы

Функциональный разряд:  Объект

Аскрипторы:  Графеновая нанолента, графитовая плоскость, карбоновая плоскость

Отношения иерархические (род-вид):  Графен → Двумерные наноструктуры → Наноструктурированные материалы → Объекты, относящиеся к сфере нанотехнологий, их свойства

Отношения ассоциативные:  Графен ~ Графит, Углерод, Наноэлектроника, Транзистор, Наноленты, Углеродные нанотрубки, Нанобумага

Литература по теме:

1. Novoselov K. S. et al. «Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films», Science 306, 666 (2004)
2. Bunch J. S. et. al. Electromechanical Resonators from Graphene Sheets Science 315, 490 (2007)
3. Chen Zh. et. al. Graphene Nano-Ribbon Electronics Physica E 40, 228 (2007)
4. Novoselov, K. S. et al. «Two-dimensional atomic crystals», PNAS 102, 10451 (2005)
5. Rollings E. et. al. Synthesis and characterization of atomically thin graphite films on a silicon carbide substrate J. Phys. Chem. Solids 67, 2172 (2006)
6. Hass J. et. al. Highly ordered graphene for two dimensional electronics Appl. Phys. Lett. 89, 143106 (2006)
7. Novoselov K. S. et al. «Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene», Nature 438, 197 (2005)
8. Shioyama H. Cleavage of graphite to graphene J. Mat. Sci. Lett. 20, 499—500 (2001)
9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. — 2001.
10. Zhang Y. et al. Fabrication and electric-field-dependent transport measurements of mesoscopic graphite devices Appl. Phys. Lett. 86, 073104 (2005)
11. Parvizi F., et. al. Graphene Synthesis via the High Pressure — High Temperature Growth Process Micro Nano Lett., 3, 29 (2008)
12. Sidorov A. N. et al.,Electrostatic deposition of graphene Nanotechnology 18, 135301 (2007)
13. J. Hass et. al. Why Multilayer Graphene on 4H-SiC(000-1) Behaves Like a Single Sheet of Graphene Phys. Rev. Lett. 100, 125504 (2008).
14. S.R.C.Vivekchand; Chandra Sekhar Rout, K.S.Subrahmanyam, A.Govindaraj and C.N.R.Rao (2008). "Graphene-based electrochemical supercapacitors". J. Chem. Sci., Indian Academy of Sciences 120, January 2008: 9−13.
15. Статья  Графен из Википедии, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike