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发表于 2015-1-4 21:55:30
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石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2杂化轨道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料[1]。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在[1]，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因「在二维石墨烯材料的開創性實驗」為由，共同獲得2010年诺贝尔物理学奖[2]。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料[3]，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"[4]；導熱系數高達5300 W/m·K，高於碳纳米管和金刚石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s，又比奈米碳管或矽晶體（monocrystalline silicon）高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料[5][1]。因為它的電阻率極低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。
石墨烯另一個特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。
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1 简介
2 發現歷史
3 制备方法 3.1 撕胶带法/轻微摩擦法
3.2 碳化硅表面外延生长
3.3 金属表面生长
3.4 氧化减薄石墨片法
3.5 肼还原法
3.6 乙氧鈉裂解
3.7 切割碳納米管法
3.8 石墨的声波处理法
4 重要性质 4.1 原子結構
4.2 電子性質 4.2.1 電子傳輸
4.3 光學性質 4.3.1 飽和吸收
4.3.2 非线性克爾效应
4.4 自旋傳輸
4.5 異常量子霍爾效應
4.6 石墨烯氧化物
4.7 化学改性
4.8 热性能
4.9 机械性能
5 潜在的应用 5.1 单分子气体偵测
5.2 石墨烯納米帶
5.3 集成电路
5.4 石墨烯晶体管
5.5 透明导电电极
5.6 导热材料/热界面材料
5.7 场发射源及其真空电子器件
5.8 超級電容器
5.9 海水淡化
5.10 太阳能电池
5.11 石墨烯生物器件
5.12 抗菌物質
5.13 石墨烯感光元件
6 参看
7 参考文献
简介[编辑]
在最近一次评论中给出的石墨烯定义是:
石墨烯是一种平面单层紧密打包成一个二维（2D）蜂窝晶格的碳原子，并且是所有其他维度的石墨材料的基本构建模块。它可以被包装成零维（0D）的富勒烯，卷成了一维（1D）的纳米管或堆叠成三维（3D）的石墨。[6]
石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层相同，是碳原子以sp2杂化轨道呈蜂巢晶格（honeycomb crystal lattice）排列构成的單層二维晶体。石墨烯可想像為由碳原子和其共價鍵所形成的原子网格。石墨烯的命名來自英文的graphite（石墨）+-ene（烯類結尾）。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。
石墨烯的结构非常稳定，碳碳键（carbon-carbon bond）仅为1.42Å。石墨烯內部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力於石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯內部电子受到的干扰也非常小。
石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元：石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的，它只包括六邊形(等角六边形);如果有五邊形和七邊形存在，则会构成石墨烯的缺陷。12個五角形石墨烯会共同形成富勒烯。
石墨烯捲成圆桶形可以用為碳纳米管[7]；另外石墨烯还被做成弹道晶体管（ballistic transistor）并且吸引了大批科学家的兴趣。在2006年3月，佐治亚理工学院研究员宣布,他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管，并观测到了量子干涉效应，并基于此結果，研究出以石墨烯为基材的电路. [8]
石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它是已知材料中最薄的一种，質料非常牢固坚硬，在室温狀況，传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子尺寸结构非常特殊，必须用量子场论才能描绘。
發現歷史[编辑]
一块石墨,一个石墨烯晶体管和一个胶带。于2010年在斯德哥尔摩市被安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）捐赠给诺贝尔博物馆。
安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）,于2010年获得诺贝尔奖
在本質上，石墨烯是分離出來的單原子層平面石墨。按照這說法，自從20世紀初，X射線晶體學的創立以來，科學家就已經開始接觸到石墨烯了。1918年，V. Kohlschütter和P. Haenni詳細地描述了石墨氧化物紙的性質（graphite oxide paper）[9]。1948年，G. Ruess和F. Vogt發表了最早用透射電子顯微鏡拍攝的少層石墨烯（層數在3層至10層之間的石墨烯）圖像[10]。
關於石墨烯的製造與發現，最初，科學家試著使用化學剝離法（chemical exfoliation method）來製造石墨烯。他們將大原子或大分子嵌入石墨，得到石墨層間化合物。在其三維結構中，每一層石墨可以被視為單層石墨烯。經過化學反應處理，除去嵌入的大原子或大分子後，會得到一堆石墨烯爛泥。由於難以分析與控制這堆爛泥的物理性質，科學家並沒有繼續這方面研究。還有一些科學家採用化學氣相沉積法，將石墨烯薄膜外延生長（epitaxial growth）於各種各樣衬底（substrate），但初期品質並不優良[6]。
於2004年，曼徹斯特大學和俄國切爾諾戈洛夫卡微電子工艺研究所（Institute for Microelectronics Technology）的兩組物理團隊共同合作，首先分離出單獨石墨烯平面[11]。海姆和團隊成員偶然地发现了一种简单易行的制备石墨烯的新方法。他们将石墨片放置在塑料胶带中， 折叠胶带粘住石墨薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯。当然，仅仅是制备是不够的。通常，石墨烯會隱藏於一大堆石墨殘渣，很難得會如理想一般地緊貼在基板上；所以要找到實驗數量的石墨烯，猶如東海撈鍼。甚至在範圍小到1 cm2的區域內，使用那時代的尖端科技，都無法找到。海姆的秘訣是，如果将石墨烯放置在镀有在一定厚度的氧化矽的矽片上。利用光波的干涉效应，就可以有效地使用光學显微镜找到这些石墨烯。這是一個非常精準的實驗；例如，假若氧化矽的厚度相差超過5%，不是正確數值300nm，而是315nm，就無法觀測到單層石墨烯[6]。
近期，学者研究在各种不同材料基底上面的石墨烯的可见度和对比度，同时也提供一种简单易行可见度增强方法[12]。另外，使用拉曼顯微學（Raman microscopy）的技術做初步辨認，也可以增加篩選效率[13]。
於2005年，同樣曼徹斯特大學團隊與哥倫比亞大學的研究者證實石墨烯的準粒子（quasiparticle）是無質量迪拉克費米子（Dirac fermion）。類似這樣的發現引起一股研究石墨烯的熱潮。從那時起，上百位才學兼優的研究者踏進這嶄新領域。
現在，眾所皆知，每當石墨被刮磨時，像用鉛筆畫線時，就會有微小石墨烯碎片被製成，同時也會產生一大堆殘渣[11]。在2004/05年以前，沒有人注意到這些殘渣碎片有甚麼用處，因此，石墨烯的發現應該歸功於海姆團隊[14]，他們為固體物理學發掘了一顆閃亮的新星。
制备方法[编辑]
在2008那年，由機械剝離法製備得到的石墨烯乃世界最貴的材料之一，人髮截面尺寸的微小樣品需要花費$1,000[11]。漸漸地，隨著製備程序的規模化，成本降低很多。現在，公司行號能夠以公噸為計量單位來買賣石墨烯[15]。換另一方面，生長於碳化矽表面上的石墨烯晶膜的價錢主要決定於基板成本，在2009年大約為$100/cm2。使用化學氣相沉積法，將碳原子沉積於鎳金屬基板，形成石墨烯，浸蝕去鎳金屬後，轉換沉積至其它種基板。這樣，可以更便宜地製備出尺寸達30英吋寬的石墨烯薄膜。[16][17]。
撕胶带法/轻微摩擦法[编辑]
最普通的是微机械分离法，直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。2004年，海姆等用这种方法制备出了单层石墨烯，并可以在外界环境下稳定存在。典型制备方法是用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行摩擦，体相石墨的表面会产生絮片状的晶体，在这些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。但缺点是此法利用摩擦石墨表面获得的薄片来筛选出单层的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，无法可靠地制造长度足供应用的石墨薄片样本。
碳化硅表面外延生长[编辑]
该法是通过加热单晶碳化矽脱除矽，在单晶（0001）面上分解出石墨烯片层。具体过程是：将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热，除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后，将样品加热使之温度升高至1250~1450℃后恒温1min~20min，从而形成极薄的石墨层，经过几年的探索，克萊爾·伯格（Claire Berger）等人已经能可控地制备出单层或是多层石墨烯[18]。在C-terminated表面比较容易得到高达100层的多层石墨烯。其厚度由加热温度决定，制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。
金属表面生长[编辑]
取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，首先让碳原子在1150℃下渗入钌，然后冷却，冷却到850℃后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面，最终它们可长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖8 0 ％后，第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌产生强烈的交互作用，而第二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电耦合，得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。另外彼得·瑟特（Peter Sutter）等使用的基质是稀有金属钌[19]。
氧化减薄石墨片法[编辑]
石墨烯也可以通过加热氧化的办法一层一层的减薄石墨片，从而得到单、双层石墨烯 [20]。
肼还原法[编辑]
將氧化石墨烯紙（graphene oxide paper）置入純肼(Hydrazine, N2H4)溶液（一種氫原子與氮原子的化合物），這溶液會使氧化石墨烯紙還原為單層石墨烯[21]。
乙氧鈉裂解[编辑]
一份於2008年發表的論文，描述了一種程序，能夠製造達到公克數量的石墨烯。首先用鈉金屬還原乙醇，然後將得到的乙醇鹽（ethoxide）產物裂解，經過水沖洗除去鈉鹽，得到黏在一起的石墨烯，再用溫和聲波振動（sonication）振散，即可製成公克數量的純石墨烯[22]。
切割碳納米管法[编辑]
切割碳納米管也是製造石墨烯帶的正在試驗中的方法。其中一種方法用過錳酸鉀和硫酸切開在溶液中的多層壁碳納米管（Multi-walled carbon nanotubes）[23]。另外一種方法使用等离子体刻蚀（plasma etching）一部分嵌入於聚合物的納米管[24]。
石墨的声波处理法[编辑]
这方法包含分散在合适的液体介质中的石墨，然后被超声波处理。通过离心分离，非膨胀石墨最终从石墨烯中被分离。这种方法是由Hernandez等人首次提出[25]，他得到的石墨烯浓度达到了0.01 mg/ml在N-甲基吡咯烷酮（N-methylpyrrolidone, NMP）。然后，该方法主要是被多个研究小组改善。特别是，它得到了在意大利的阿尔贝托·马里亚尼（Alberto Mariani）小组的极大改善。Mariani等人达到在NMP中的浓度为2.1mg/ml（在该溶剂中是最高的）[26]。同一小组发表的最高的石墨烯的浓度是在已报告的迄今在任何液体中的和通过任意的方法得到的。一个例子是使用合适的离子化液体作为分散介质用于石墨剥离[27]；在此培养基中获得了非常高的浓度为5.33mg/ml。
重要性质[编辑]
石墨烯的能带结构。
在发现石墨烯以前，大多数（如果不是所有的话）物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在[6]。所以，它的发现立即震撼了凝聚体物理学學術界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观皺紋[28]。
石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔效应。其霍尔电导=2e²/h,6e²/h,10e²/h....为量子电导的奇数倍，且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守相对论量子力学，没有静质量”。
2007年，先后三篇文章声称在石墨烯的p-n或p-n-p結構中观察到了分数量子霍尔效应行为。物理理论家已经解释了这一现象[29][30][31]。2009年，美国两个实验小组分别在石墨烯中观测到了填充数为1/3的分数量子霍尔效应[32] [33]。日前，海姆教授对于石墨烯研究进展和未来展望撰写了文章[6][34]。
原子結構[编辑]
懸掛於金屬網柵上方，隔離的單層石墨烯平片，可以用穿透式電子顯微鏡觀測[28]。顯示出的石墨烯平片皺紋，其波幅大約為一奈米。這些皺紋可能是內稟的，因為二維晶體不穩定性而產生的現象[6]；也可能是外來的，源自於所有穿透式電子顯微鏡圖像裡，都可以觀察得到的無所不在的污塵。隔離的單層石墨烯貼附在氧化矽基板上方，其原子解析度的真實空間圖像，可以用掃描隧道顯微鏡觀測得到。經過光刻術處理後的石墨烯會被光阻劑渣滓覆蓋，必須清洗除去這些渣滓，才能得到原子解析度圖像。這些渣滓可能是穿透式電子顯微鏡所觀測到的吸附物，可能是造成皺紋的因素。貼附在氧化矽表面上的石墨烯所顯示出的皺紋，是因為石墨烯會遵照氧化矽表面的樣式，所以不是內稟效應[35]。
電子性質[编辑]
石墨烯的性質與大多數常見的三維物質不同，純石墨烯是一種半金屬或零能隙半導體。理解石墨烯的電子結構是研究其能帶結構的起始點。參閱前面能帶結構圖，科學家很早就察覺，對於低能量電子，在二維的六角形布里渊區的六個轉角附近，能量-動量關係是線性關係[36]：
E =\hbar v_F k=\hbar v_F\sqrt{k_x^2+k_y^2}\,\!;
其中，E\,\!是能量，\hbar\,\!是約化普朗克常數，v_F\approx 10^6\,\!是費米速度，k_x\,\!與k_y\,\!分別為波向量的x-軸分量與y-軸分量。
這引至電子和電洞的有效質量（effective mass）都等於零[37][38]。因為這線性色散關係，電子和電洞在這六點附近的物理行為，好似由狄拉克方程式描述的相對論性自旋1/2粒子[39][36]。所以，石墨烯的電子和電洞都被稱為狄拉克費米子，布里渊區的六個轉角被稱為「狄拉克點」，又稱為「中性點」。在這位置，能量等於零，載子從電洞變為電子，從電子變為電洞[39]。
電子傳輸[编辑]
電子傳輸測量結果顯示，在室溫狀況，石墨烯具有驚人的高電子遷移率（electron mobility），其數值超過15,000 cm2V−1s−1[6]。從測量得到的電導數據的對稱性顯示，電洞和電子的遷移率應該相等[38]。在10 K和100 K之間，遷移率與溫度幾乎無關[40][41][42]，可能是受限於石墨烯內部的缺陷所引發的散射。在室溫和載子密度為1012 cm−2時，石墨烯的聲子散射體造成的散射，將遷移率上限約束為200,000 cm2V−1s−1[42]。與這數值對應的電阻率為10−6 Ω·cm，稍小於銀的電阻率1.59 ×10−6 Ω·cm[5]。在室溫，電阻率最低的物質是銀。所以，石墨烯是很優良的導體。對於緊貼在氧化矽基板上面的石墨烯而言，與石墨烯自己的聲子所造成的散射相比，氧化矽的聲子所造成的散射效應比較大，這約束遷移率上限為40,000 cm2 V−1s−1[42]。
雖然在狄拉克點附近，載子密度為零，石墨烯展示出最小電導率的存在，大約為4e^2/h\,\!數量級。造成最小電導率的原因仍舊不清楚。但是，石墨烯片的皺紋或在SiO2基板內部的離子化雜質，可能會引使局域載子群集，因而容許電傳導[38]。有些理論建議最小電導率應該為4e^2/\pi h\,\!。但是，大多數實驗測量結果為4e^2/h\,\!數量級[6]，而且與雜質濃度有關[43]。
在石墨烯內嵌入化學摻雜物可能會對載子遷移率產生影響，做實驗可以偵測出影響程度。有一組實驗者將各種各樣的氣體分子（有些是施體有些是受體）摻入石墨烯，他們發覺，甚至當化學摻雜物濃度超過1012 cm−2時，載子遷移率並沒有任何改變[44]。另一組實驗者將鉀摻入處於超高真空（ultra high vacuum）、低溫的石墨烯，他們發現鉀離子的物理行為與理論相符合，遷移率會降低20倍。假若，將石墨烯加熱，除去鉀摻雜物，則遷移率降低效應是可逆的[45]。
由於石墨烯的二維性質，科學家認為電荷分數化（低維物質的單獨準粒子的表觀電荷小於單位量子）會發生於石墨烯。因此，石墨烯可能是製造量子計算機所需要的任意子元件的合適材料[46][47]。
光學性質[编辑]
根據理論推導，懸浮中的石墨烯會吸收\pi\alpha\approx2.3%\,\!的白光；其中\alpha\,\!是精細結構常數。一個單原子層物質不應該有這麼高的不透明度（opacity），單層石墨烯的獨特電子性質造成了這令人驚異的高不透明度。更令人詫異的是，這不透明度只與精細結構常數\alpha\,\!有關，而精細結構常數通常只出現於量子電動力學，很少會在材料科學領域找到它。由於單層石墨烯不尋常的低能量電子結構，在狄拉克點，電子和電洞的圓錐形能帶（conical band）會相遇，因而產生高不透明度結果[48]。實驗證實這結果正確無誤，石墨烯的不透明度為 2.3\pm 0.1%\,\!，與光波波長無關。但是，由於準確度不夠高，這方法不能用來決定精細結構常數的度量衡標準[49]。
近來，有實驗示範，在室溫，通過施加電壓於一個雙閘極雙層石墨烯場效電晶體，石墨烯的能隙可以從0 eV調整至0.25 eV（大約5微米波長）[50]。通過施加外磁場，石墨烯奈米帶的光學響應也可以調整至太赫茲頻域[51]。
飽和吸收[编辑]
當輸入的光波強度超過閾值時，這獨特的吸收性質會開始變得飽和。這種非線性光學行為稱為可飽和吸收（saturable absorption），閾值稱為飽和流暢性（saturable fluency）。給予強烈的可見光或近紅外線激發，因為石墨烯的整體光波吸收和零能隙性質，石墨烯很容易就可以變得飽和。石墨烯可以用於光纤激光器（fiber laser）的鎖模（mode locking）運作。用石墨烯製備成的可飽和吸收器能夠達成全頻帶鎖模。由於這特殊性質，在超快光子學（photonics）裏，石墨烯有很廣泛的應用空間[52][53]。
非线性克爾效应[编辑]
在更密集的激光照射下，除了众所周知的可飽和吸收效应之外，石墨烯也可以具备由于光学非线性克爾效应（Kerr effect）的非线性相移。
自旋傳輸[编辑]
科學家認為石墨烯會是理想的自旋電子學材料，因為其自旋-軌道作用很小，而且碳元素幾乎沒有核磁矩（nuclear magnetic moment）。使用非局域磁阻效應，可以測量出，在室溫狀況，自旋注入於石墨烯薄膜的可靠性很高，並且觀測到自旋相干長度超過1微米[54]。使用電閘，可以控制自旋電流的極性[55]。
異常量子霍爾效應[编辑]
量子霍爾效應只發生於二維導體。這效應促成了一種新度量衡標準，稱為電阻率量子（resistivity quantum）h/e^2\,\!；其中，e\,\!是單位電量，h\,\!是普朗克常數。垂直於外磁場的載流導線，其橫向電導率會呈現量子化值。稱這橫向電導率為霍爾電導率（Hall conductivity），以方程式表示為
\sigma_{xy}=Ne^2/h\,\!；
其中，N\,\!是整數。
N\,\!稱為蘭道能級指標（Landau level index），通常這霍爾電導率現象只能在非常低溫（3K），非常高磁場，從非常乾淨的Si或GaAs固體觀測出來，
處於外磁場，石墨烯的電導率的量子化行為顯得特別有意思，會展現出異常量子霍爾效應\sigma_{xy}=4(N+1/2)e^2/h\,\!，其階梯序列與原本的階梯序列相差1/2\,\!，還添增了由雙重峽谷和雙重自旋簡併產生的乘法因子4\,\!。這值得注意的異常現象，在室溫就可以測量出來[40]。主要原因是，在石墨烯內部的零質量迪拉克費米子具有很高的迴旋能隙\hbar\omega_c\,\!。這些迪拉克費米子的能級為E_N=v_F\sqrt{2e\hbar BN}\,\!；其中，v_F\,\!是費米速度，B\,\!是磁場。假設磁場為B=45T\,\!，費米能處於基態N=0\,\!與第一激發態N=\pm 1\,\!之間，則能隙為\Delta E\approx 2800K\,\!，大約為室溫熱能的10倍[56]。
石墨烯氧化物[编辑]
通过對石墨烯進行氧化及化工处理，然后使他们漂浮在水中，石墨烯會剥落並形成有強力鍵的单层。这些被稱為石墨烯氧化物（graphene oxide）的层状材料被测量到具有32 GPa的拉伸模数[57]。
化学改性[编辑]
可以在实验室中通过化学改性的石墨制备的石墨烯的可溶性片段。[58]
热性能[编辑]
石墨烯的导热性能优于碳纳米管。普通碳纳米管的导热系数可达3500W/mK，[59]各种金属中导热系数相对较高的有银、铜、金、铝，而单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK。优异的导热性能使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料。
机械性能[编辑]
在2009年，石墨烯是人类已知测量过的强度最高的物质。它的强度比钢铁还要高200倍，具有1 TPA​​（150,000,000 psi）时的拉伸模量（刚度）[3]。
潜在的应用[编辑]
单分子气体偵测[编辑]
石墨烯独特的二维结构使它在传感器领域具有光明的应用前景。巨大的表面积使它对周围的环境非常敏感。即使是一个气体分子吸附或释放都可以检测到。这检测目前可以分为直接检测和间接检测。通过穿透式電子顯微鏡可以直接观测到单原子的吸附和释放过程[60]。通过测量霍尔效应方法可以间接检测单原子的吸附和释放过程。當一個氣體分子被吸附於石墨烯表面時，吸附位置會發生電阻的局域變化。當然，這種效應也會發生於別種物質，但石墨烯具有高電導率和低雜訊的優良品質，能夠偵測這微小的電阻變化[44]。
石墨烯納米帶[编辑]
為了要賦予單層石墨烯某種電性，會按照特定樣式切割石墨烯，形成石墨烯纳米带（Graphene nanoribbon）。切開的邊緣形狀可以分為鋸齒形和扶手椅形。採用緊束縛近似模型做出的計算，預測鋸齒形具有金屬鍵性質，又預測扶手椅形具有金屬鍵性質或半導體性質；到底是哪種性質，要依寬度而定。可是，近來根據密度泛函理論計算得到的結果，顯示出扶手椅形具有半導體性質，其能隙與納米帶帶寬成反比[61]。實驗結果確實地展示出，隨著納米帶帶寬減小，能隙會增大[62]。但是，直至2008年2月，尚沒有任何測量能隙的實驗試著辨識精確邊緣結構。
石墨烯納米帶的結構具有高電導率、高熱導率、低雜訊，這些優良品質促使石墨烯納米帶成為積體電路互連材料的另一種選擇，有可能替代銅金屬。有些研究者試著用石墨烯納米帶來製成量子點，他們在納米帶的某些特定位置改變寬度，形成量子禁閉（quantum confinement）[63]。
石墨烯納米帶的低维結構具有非常重要的光电性能：粒子數反轉和寬帶光增益。這些優良品質促使石墨烯納米帶放在微腔或纳米腔体中形成激光器[64]和放大器。 根据2012年10月的一份研究表明有些研究者試著用石墨烯納米帶应用于光通信系统，发展石墨烯納米帶激光器[65]。
集成电路[编辑]
石墨烯具备作为优秀的集成电路电子器件的理想性质。石墨烯具有高的载流子迁移率（carrier mobility），以及低噪声，允许它被用作在场效应晶体管的通道。问题是单层的石墨烯制造困难，更难作出适当的基板。
根据2010年1月的一份报告中[66]，对SiC外延生长石墨烯的数量和质量适合大规模生产的集成电路。在高温下，在这些样品中的量子霍尔效应可以被测量。另请参阅IBM在2010年的工作的晶体管一节中，速度快的晶体管'处理器'制造了2英寸（51毫米）的石墨烯薄片。
2011年6月，IBM的研究人员宣布，他们已经成功地创造了第一个石墨烯为基础的集成电路-宽带无线混频器。[67]电路处理频率高达10 GHz，其性能在高达127℃的温度下不受影响。
石墨烯晶体管[编辑]
2005年，Geim研究组与Kim研究组发现，室温下石墨烯具有10倍于商用硅片的高载流子迁移率（约10 am /V·s），并且受温度和掺杂效应的影响很小，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性（300 K下可达0.3 m），这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。较大的费米速度和低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基电子器件的另一显著优势。在现代技术下，石墨烯纳米线可以证明一般能够取代硅作为半导体。[68]
透明导电电极[编辑]
石墨烯良好的电导性能和透光性能，使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等，都需要良好的透明电导电极材料。特别是，石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化銦錫优良。由於氧化銦錫脆度較高，比较容易損毀。在溶液內的石墨烯薄膜可以沉積於大面積區域[69][70]。
通过化学气相沉积法，可以制成大面积、连续的、透明、高电导率的少层石墨烯薄膜，主要用於光伏器件的阳极，并得到高达1.71%能量转换效率；与用氧化銦錫材料制成的元件相比，大约为其能量转换效率的55.2%[71]。
导热材料/热界面材料[编辑]
2011年,美国佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）学者首先报道了垂直排列官能化多层石墨烯三维立体结构在热界面材料中的应用及其超高等效热导率和超低界面热阻。[72]
场发射源及其真空电子器件[编辑]
早在2002年，垂直于基底表面的石墨烯纳米墙就被成功制备出来。[73]它被看作是非常优良场致发射电子源材料。[74] 最近关于单片石墨烯的电场致电子发射效应也见诸报道。[75]
超級電容器[编辑]
由於石墨烯具有特高的表面面積對質量比例，石墨烯可以用於超級電容器的導電電極。科學家認為這種超級電容器的儲存能量密度會大於現有的電容器[76]。
海水淡化[编辑]
研究表明，石墨烯过滤器可能大幅度的胜过其他的海水淡化技术。[77][78]
太阳能电池[编辑]
南加州大学維特比工程學院的实验室报告高度透明的石墨烯薄膜的化学气相沉积法在2008年的大规模生产。在这个过程中，研究人员创建超薄的石墨烯片，方法是在甲烷气体中的镍板上，由首先沉积的碳原子形成石墨烯薄膜的形式。然后，他们在石墨烯层之上铺一层热塑性保护层，并且在酸浴中溶解掉下面的镍。在最后的步骤中，他们把塑料保护的石墨烯附着到一个非常灵活的聚合物片材，它可以被纳入一个有机太阳能电池（OPV电池,石墨烯光伏电池）。石墨烯/聚合物片材已被生产，大小范围在150平方厘米，​​和可以用来生产灵活的有机太阳能电池 (OPV电池）。这可能最终有可能运行能覆盖广泛的地区的廉价太阳能电池，就像报纸印刷机的印刷报纸一样（卷到卷, roll-to-roll）。[79][80]
2010年，Xinming Li和Hongwei Zhu等人首次将石墨烯与硅结合构建了一种新型的太阳能电池。在这种简易的石墨烯/硅模型中，石墨烯不仅可以作为透明导电薄膜，还可以在与硅的界面处分离光生载流子。这种可以与传统硅材料结合的结构，为推动基于石墨烯的光伏器件开辟了新的研究方向。[81]
石墨烯生物器件[编辑]
由於石墨烯的可修改化學功能、大接觸面積、原子尺吋厚度、分子閘極結構等等特色，應用於細菌偵測與診斷器件，石墨烯是個很優良的選擇[82]。
科學家希望能夠發展出一種快速與便宜的快速電子DNA定序科技。它們認為石墨烯是一種具有這潛能的材料。基本而言，他們想要用石墨烯製成一個尺寸大約為DNA寬度的奈米洞，讓DNA分子遊過這奈米洞。由於DNA的四個鹼基（A、C、G、T）會對於石墨烯的電導率有不同的影響，只要測量DNA分子通過時產生的微小電壓差異，就可以知道到底是哪一個鹼基正在遊過奈米洞。這樣，就可以達成目的[83]。
抗菌物質[编辑]
中國科學院上海分院的科學家發現石墨烯氧化物對於抑制大腸桿菌的生長超級有效，而且不會傷害到人體細胞。假若石墨烯氧化物對其他細菌也具有抗菌性，則可能找到一系列新的應用，像自動除去氣味的鞋子，或保存食品新鮮的包裝[84]。
石墨烯感光元件[编辑]
一群來自新加坡專精於石墨烯材質研究的科學家們，現在研發出將石墨烯應用於相機感光元件的最新技術，可望徹底顛覆未來的數位感光元件技術發展。
新加坡南洋理工大學學者，研發出了一個以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件，可望透過其特殊結構，讓感光元件感光能力比起傳統CMOS或CCD要好上1,000倍，而且損耗的能源也僅需原本的1/10。這個感度感覺幾乎提升到爆表的最新感光元件技術，根據資料，實際上還真的厲害到超出人眼可視的中紅外線範圍。
與許多新的感光元件技術相同，這項技術初期將率先被應用在監視器與衛星影像領域之中。但研究也指出，此技術終將應用在一般的數位相機 / 攝影機之上，而且還提到假若真的進入消費領域，他們承諾這個以石墨烯打造的最新感光元件，還可讓製造成本壓到現今的1/5低。是說，看過石墨烯應用在電池領域堪稱神奇的技術進展後，好像也不難想像它將對攝影帶來的技術衝擊（更高感度、更省電、更便宜）。[85]
参看[编辑]
芳香性
Exfoliated graphite nano-platelets
富勒烯
多环芳香烃
碳奈米管
Graphene nanoribbons
Graphene oxide paper
Graphane
Graphyne
硅烯
GraphExeter
参考文献[编辑]
1.^ 1.0 1.1 1.2 洪偉修教授. 世界上最薄的材料--石墨烯 (PDF). 98康熹化學報報 (康熹文化事業股份有限公司). 2009-11, 11月號 [2010-10-06].
2.^ Nobel Foundation announcement
3.^ 3.0 3.1 Lee, C. et al.. Measurement of the Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Graphene. Science. 2008, 321 (5887): 385. doi:10.1126/science.1157996. PMID 18635798. Lay summary.
4.^ Nair, R. R. et al.. Fine Structure Constant Defines Visual Transparency of Graphene. Science. 2008, 320 (5881): 1308. doi:10.1126/science.1156965. PMID 18388259. [1]
5.^ 5.0 5.1 Physicists Show Electrons Can Travel More Than 100 Times Faster in Graphene
6.^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 Geim, A. K. and Novoselov, K. S. The rise of graphene. Nature Materials. 2007, 6 (3): 183–191. Bibcode:2007NatMa...6..183G. doi:10.1038/nmat1849. PMID 17330084.
7.^ Savage, N. Researchers Unzip Carbon Nanotubes to Make Ribbons of Graphene: A new route to the narrow graphene ribbons needed in electronics. en:IEEE Spectrum. 2009-04-16 [2009-05-01].
8.^ Carbon-Based Electronics: Researchers Develop Foundation for Circuitry and Devices Based on Graphite. 2006-03-14.
9.^ V. Kohlschütter and P. Haenni. Zur Kenntnis des Graphitischen Kohlenstoffs und der Graphitsäure. Z. Anorg. Allg. Chem. 1918, 105 (1): 121–144. doi:10.1002/zaac.19191050109.
10.^ G. Ruess and F. Vogt. Höchstlamellarer Kohlenstoff aus Graphitoxyhydroxyd. Monatshefte für Chemie. 1948, 78 (3-4): 222–242. doi:10.1007/BF01141527.
11.^ 11.0 11.1 11.2 Carbon Wonderland. Scientific American. April 2008 [2009-05-05]. ".. bits of graphene are undoubtedly present in every pencil mark"
12.^ Teo, Guoquan; Wang, Haomin; Wu, Yihong; Guo, Zaibing; Zhang, Jun; Ni, Zhenhua; Shen, Zexiang. Visibility study of graphene multilayer structures. Journal of Applied Physics. 2008, 103 (12): pp. 124302-6. doi:10.1063/1.2938840.
13.^ Ferrari, A. C.; J. C. Meyer2, V. Scardaci1, C. Casiraghi1, M. Lazzeri3, F. Mauri3, S. Piscanec1, D. Jiang4, K. S. Novoselov4, S. Roth2, and A. K. Geim. Raman spectrum of graphene and graphene layers. Physics review letters. 2006, 97: pp. 187401–5.
14.^ Discovery of Graphene, APS News, 2009, 18 (9)
15.^ Segal, Michael. Selling graphene by the ton. Nature Nanotechnology. 2009, 4: 612. doi:10.1038/nnano.2009.279.
16.^ Patel, Prachi, "Bigger, Stretchier Graphene", Technology Review, MIT, 2009-01-15
17.^ Bae, S.; Kim, H.; Lee, Y.; Xu, X.; Park, J.-S.; Zheng, Y.; Balakrishnan, J.; Lei, T.; Ri Kim, H.; Song, Y. I.; Kim, Y.-J.; Kim, K. S.; Ozyilmaz, B.; Ahn, J.-H.; Hong, B. H.; Iijima, S. Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes. Nat Nano advance online publication. 2010, 5 (8): 574–8. doi:10.1038/nnano.2010.132. PMID 20562870.
18.^ Berger, Claire; Zhimin Song, Tianbo Li, Xuebin Li, Asmerom Y. Ogbazghi, Rui Feng, Zhenting Dai, Alexei N. Marchenkov, Edward H. Conrad, Phillip N. First, and Walt A. de Heer, Ultrathin Epitaxial Graphite: 2D Electron Gas Properties and a Route toward Graphene-based Nanoelectronics, The Journal of Physical Chemistry B, 2004, 108 (52): 19912–6, doi:10.1021/jp040650f
19.^ Sutter, P. Epitaxial graphene: How silicon leaves the scene. Nature Materials. 2009, 8 (3): 171. doi:10.1038/nmat2392 (不活跃 2010-01-09). PMID 19229263.
20.^ Wang, H.M. et al.. Electronic transport and layer engineering in multilayer graphene structures. Applied Physics Letters. 2008, 92: 053504. doi:10.1063/1.2840713.
21.^ Researchers discover method for mass production of nanomaterial graphene. PhysOrg.com. November 2008.
22.^ Choucair, M.; Thordarson, P; Stride, JA. Gram-scale production of graphene based on solvothermal synthesis and sonication. Nature Nanotechnology. 2008, 4 (1): 30–3. doi:10.1038/nnano.2008.365. PMID 19119279.
23.^ Brumfiel, G. Nanotubes cut to ribbons New techniques open up carbon tubes to create ribbons. Nature. 2009. doi:10.1038/news.2009.367.
24.^ Liying Jiao, Li Zhang, Xinran Wang, Georgi Diankov & Hongjie Dai. Narrow graphene nanoribbons from carbon nanotubes. Nature. 2009, 458 (7240): 877. doi:10.1038/nature07919. PMID 19370031.
25.^ High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation of graphite : Abstract : Nature Nanotechnology
26.^ Graphene-containing thermoresponsive nanocomposite hydrogels of poly（N-isopropylacrylamide）prepared by frontal polymerization - Journal of Materials Chemistry (RSC Publishing)
27.^ High concentration few-layer graphene sheets obtained by liquid phase exfoliation of graphite in ionic liquid - Journal of Materials Chemistry (RSC Publishing)
28.^ 28.0 28.1 Meyer, J. et al.. The structure of suspended graphene sheets. Nature. 2007, 446 (7131): 60–63. doi:10.1038/nature05545. PMID 17330039.
29.^ J. R. Williams, L. C. DiCarlo, and C. M. Marcus, Science 317, 638 (2007).
30.^ D. A. Abanin and L. S. Levitov, Science 317, 641 (2007).
31.^ Barbaros Özyilmaz etal，Phys. Rev. Lett. 99, 166804（2007）
32.^ Xu Du, Ivan Skachko, Fabian Duerr, Adina Luican1 & Eva Y. Andrei, Nature 462, 192 (2009).
33.^ Kirill I. Bolotin, Fereshte Ghahari, Michael D. Shulman, Horst L. Stormer & Philip Kim, Nature 462, 196 (2009).
34.^ Geim, A. K., Graphene: Status and Prospects, Science, 2009, 324: 1530–1534
35.^ Ishigami, Masa; et al. Atomic Structure of Graphene on SiO2. Nano Lett. 2007, 7 (6): 1643–1648. doi:10.1021/nl070613a. PMID 17497819.
36.^ 36.0 36.1 Avouris, P., Chen, Z., and Perebeinos, V. Carbon-based electronics. Nature Nanotechnology. 2007, 2 (10): 605. doi:10.1038/nnano.2007.300. PMID 18654384.
37.^ Wallace, P. R. The Band Theory of Graphite. Physical Review. 1947, 71: 622. doi:10.1103/PhysRev.71.622.
38.^ 38.0 38.1 38.2 Charlier, J.-C.; Eklund, P.C.; Zhu, J. and Ferrari, A.C. Electron and Phonon Properties of Graphene: Their Relationship with Carbon Nanotubes. from Carbon Nanotubes: Advanced Topics in the Synthesis, Structure, Properties and Applications, Ed. A. Jorio, G. Dresselhaus, and M.S. Dresselhaus. Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag. 2008.
39.^ 39.0 39.1 Semenoff, G. W. Condensed-Matter Simulation of a Three-Dimensional Anomaly. Physical Review Letters. 1984, 53: 5449. doi:10.1103/PhysRevLett.53.2449.
40.^ 40.0 40.1 Novoselov, K. S. et al.. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene. Nature. 2005, 438 (7065): 197–200. doi:10.1038/nature04233. PMID 16281030.
41.^ Morozov, S.V. et al.. Giant Intrinsic Carrier Mobilities in Graphene and Its Bilayer. Phys. Rev. Lett. 2008, 100: 016602. doi:10.1103/PhysRevLett.100.016602.
42.^ 42.0 42.1 42.2 Chen, J. H. et al., Intrinsic and Extrinsic Performance Limits of Graphene Devices on SiO2, Nature Nanotechnology, 2008, 3 (4): 206, doi:10.1038/nnano.2008.58, PMID 18654504
43.^ Chen, J. H. et al.. Charged Impurity Scattering in Graphene. Nature Physics. 2008, 4: 377–381. doi:10.1038/nphys935.
44.^ 44.0 44.1 Schedin, F. et al.. Detection of individual gas molecules adsorbed on graphene. Nature Mater. 2007, 6 (9): 652–655. doi:10.1038/nmat1967. PMID 17660825.
45.^ Adam, S. et al.. A self-consistent theory for graphene transport (free-download pdf). Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2007, 104 (47): 18392 (arxiv). doi:10.1073/pnas.0704772104. PMID 18003926.
46.^ Jiannis K. Pachos. Manifestations of topological effects in graphene (free-download pdf). Contemporary Physics. 2009, 50: 375. doi:10.1080/00107510802650507.
47.^ Fractionalization of charge and statistics in graphene and related structures, M. Franz, University of British Columbia, January 5, 2008
48.^ Nair, R. R. et al.. Fine Structure Constant Defines Visual Transparency of Graphene. Science. 2008, 320 (5881): 1308. doi:10.1126/science.1156965. PMID 18388259. [2]
49.^ Graphene Gazing Gives Glimpse Of Foundations Of Universe. ScienceDaily. 2008-04-04 [2008-04-06].
50.^ Zhang, Y. et al.. Direct observation of a widely tunable bandgap in bilayer graphene. Nature. 11 June 2009, 459 (7248): 820–823. doi:10.1038/nature08105. PMID 19516337.
51.^ Junfeng Liu, A. R. Wright, Chao Zhang, and Zhongshui Ma. Strong terahertz conductance of graphene nanoribbons under a magnetic field. Appl Phys Lett. 29 July 2008, 93: 041106–041110. doi:10.1063/1.2964093.
52.^ Bao, Qiaoliang; Han Zhang, Yu Wang, Zhenhua Ni, Yongli Yan, Ze Xiang Shen, Kian Ping Loh,and Ding Yuan Tang, Atomic layer graphene as saturable absorber for ultrafast pulsed lasers, Advanced Functional Materials (Wiley InterScience), 2009, 19: 3077–3083, doi:10.1002/adfm.200901007
53.^ Zhang, Han; Dingyuan Tang, R. J. Knize, Luming Zhao, Qiaoliang Bao, and Kian Ping Loh, Graphene mode locked, wavelength-tunable, dissipative soliton fiber laser, Applied Physics Letters: 111112
54.^ Tombros, Nikolaos; et al. Electronic spin transport and spin precession in single graphene layers at room temperature. Nature (PDF). 2007, 448 (7153): 571–575. doi:10.1038/nature06037. PMID 17632544.
55.^ Cho, Sungjae; Yung-Fu Chen, and Michael S. Fuhrer. Gate-tunable Graphene Spin Valve. Applied Physics Letters. 2007, 91: 123105. doi:10.1063/1.2784934.
56.^ Novoselov, K.S.; Z. Jiang, Y. Zhang, S.V. Morozov, H.L. Stormer, U. Zeitler, J.C. Maan, G.S. Boebinger, P. Kim & A.K. Geim, Room-Temperature Quantum Hall Effect in Graphene, Science, 2007, 315: 1379
57.^ Graphene Oxide Paper. Technology Transfer Program, Northwestern University.
58.^ Sandip Niyogi, Elena Bekyarova, Mikhail E. Itkis, Jared L. McWilliams, Mark A. Hamon, and Robert C. Haddon. Solution Properties of Graphite and Graphene. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (24): 7720–7721. doi:10.1021/ja060680r. PMID 16771469.
59.^ Pop, Eric; Mann, David; Wang, Qian; Goodson, Kenneth; Dai, Hongjie. Thermal conductance of an individual single-wall carbon nanotube above room temperature. Nano Letters. 2005-12-22, 6 (1): 96–100. arXiv:cond-mat/0512624. doi:10.1021/nl052145f. PMID 16402794.
60.^ Meyer, J.C. et al.. Imaging and Dynamics of Light Atoms and Molecules on Graphene. Nature. 2008, 454: 319. doi:10.1038/nature07094.
61.^ Barone, V., Hod, O., and Scuseria, G. E. Electronic Structure and Stability of Semiconducting Graphene Nanoribbons. Nano Lett. 2006, 6 (12): 2748. doi:10.1021/nl0617033. PMID 17163699.
62.^ Han., M.Y., Özyilmaz, B., Zhang, Y., and Kim, P. Energy Band-Gap Engineering of Graphene Nanoribbons. Phys. Rev. Lett. 2007, 98: 206805. doi:10.1103/PhysRevLett.98.206805.
63.^ Wang, Z. F., Shi, Q. W., Li, Q., Wang, X., Hou, J. G., Zheng, H., et al. Z-shaped graphene nanoribbon quantum dot device. Applied Physics Letters. 2007, 91: 053109. doi:10.1063/1.2761266.
64.^ Shan, G.C., et al. Nanolaser with a Single-Graphene-Nanoribbon in a Microcavity. Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2011, 6: 138-143. doi:10.1166/jno.2011.1148.
65.^ Shan, G.C.,Shek, C.H. Modeling an Electrically Driven Graphene-Nanoribbon Laser for Optical Interconnects. IEEE Conference. 2012. doi:10.1109/PGC.2012.6458072.
66.^ European collaboration breakthrough in developing graphene. NPL. 2010-01-19 [2010-02-21].
67.^ First graphene integrated circuit. IEEE Spectrum. 2011-06-09 [2011-06-14].
68.^ Bullis, K. Graphene Transistors. Cambridge: MIT Technology Review, Inc. 2008-01-28 [2008-02-18].
69.^ Wang, X.; et al. Transparent, Conductive Graphene Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells. Nano Letters. 2007, 8 (1): 323. doi:10.1021/nl072838r. PMID 18069877.
70.^ Eda G, Fanchini G, Chhowalla M. Large-area ultrathin films of reduced graphene oxide as a transparent and flexible electronic material. Nat Nanotechnol. 2008, 3 (5): 270–4. doi:10.1038/nnano.2008.83. PMID 18654522.
71.^ Wang, Yu et al.. Large area, continuous, few-layered graphene as anodes in organic photovoltaic devices. Applied Physics Letters. 2009, 95: 063302. doi:10.1063/1.3204698.
72.^ Qizhen Liang et al. A Three-Dimensional Vertically Aligned Functionalized Multilayer Graphene Architecture: An Approach for Graphene-Based Thermal Interfacial Materials. ACS Nano. 2011, 5 (3): 2392–2401. doi:10.1021/nn200181e. PMID 21384860.
73.^ Wu, Y.H. et al.. Carbon nanowalls grown by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition. Adv.Mater. 2002, 14: 64-67. doi:10.1002/1521-4095（20020104）14:1<64::AID-ADMA64>3.0.CO;2-G.
74.^ Wu, Y.H. et al.. Carbon nanowalls and related materials (free download pdf). Journal of Materials Chemistry. 2004, 14: 469-477.
75.^ Wang, H.M. et al.. Fabrication of graphene nanogap with crystallographically matching edges and its electron emission properties (free download pdf). Appl. Phys. Lett. 2010, 96: 023106. doi:10.1063/1.3291110.
76.^ Stoller, Meryl D.; Sungjin Park, Yanwu Zhu, Jinho An, and Rodney S. Ruoff. Graphene-Based Ultracapacitors (free download pdf). Nano Lett. 2008, 8 (10): 3498. doi:10.1021/nl802558y. PMID 18788793.
77.^ Nanoporous graphene could outperform best commercial water desalination techniques. Phys.org. Retrieved 2012-07-03.
78.^ David L. Chandler. A new approach to water desalination. MIT News.
79.^ Graphene organic photovoltaics: Flexible material only a few atoms thick may offer cheap solar power. ScienceDaily. July 24, 2010.
80.^ Walker, Sohia. (2010-08-04) Use of graphene photovoltaics as alternate source of energy|Computer Talks. Comptalks.com. Retrieved on 2010-12-10.
81.^ Graphene-On-Silicon Schottky Junction Solar Cells. APR 9, 2010.
82.^ Mohanty, Nihar; Vikas Berry. Graphene-based Single-Bacterium Resolution Biodevice and DNA-Transistor—Interfacing Graphene-Derivatives with Nano and Micro Scale Biocomponents. Nano Letters. 2008, 8: 4469–76. doi:10.1021/nl802412n. PMID 18983201.
83.^ Xu, MingSheng; D. Fujita and N. Hanagata. Perspectives and Challenges of Emerging Single-Molecule DNA Sequencing Technologies. Small. 2009, 5 (23): 2638–49. doi:10.1002/smll.200900976. PMID 19904762.
84.^ Computer supermaterial could stop your shoes smelling 01 August 2010
85.^ Clear Photos in Dim Light: New Sensor a Thousand Times More Sensitive Than Current Camera Sensors. Science News. Science Daily. May 30, 2013 [August 27, 2013].
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