石墨烯的带与带之间的光学跃迁,rubycon电解电容石墨烯高度透明
石墨烯的带与带之间的光学跃迁,rubycon电解电容石墨烯高度透明
2023年rubycon电解电容石墨烯在减薄到单层厚度时,是高度透明的,石墨烯在近红外和可见光波段具有极佳的光透射性。他们将悬浮的石墨烯薄膜覆盖在几十个微米量级的孔洞上,发现单层石墨烯的透光率可达97.7%(吸收2.3%的可见光),高度透明,而且透光率随着层数的增加呈线性减小的趋势,这种线性关系与石墨烯的二维零带隙电子结构紧密相关。通过红外光谱可以检测到石墨烯的带与带之间的光学跃迁以及栅极控制的光跃迁。根据石墨烯中载流子的浓度变化,由光激发产生的电子空穴的分离结合仅需要几十皮秒的时间,即使在温和的电场下石墨烯的载流子传输速率也能保持很高,有报道在石墨烯场效应晶体管中观测到了非常快(高达40GHz)和有效(内部量子效率为6%~16%)的光响应,rubycon电解电容力学性能石墨烯强度高,性能可与金刚石媲美,通过分子动力学模拟等理论手段,结合实验,利用原子力显微镜纳米压痕技术,测得石墨烯的刚度约在300~400N·m-1,断裂强度在42N·m-1,这代表了无缺陷的石墨烯晶体的本征强度。杨氏模量的估计值为0.5~1.0TPa,非常接近石墨单晶的接受值。后来,科学家又用类似的方法对化学改性的氧化石墨烯力学性质进行检测,结果发现,这种含大量缺陷的氧化石墨烯的杨氏模量为0.25TPa,几乎没有降低,热导性能石墨烯的热导效应在高温时是由光子传导的,在低温时主要由其中的弹道传输所决定。rubycon电解电容石墨烯的热导率高达5300W·m-1·K-1,是室温下铜的热导率的10倍多;比金刚石的热导率要高,单层石墨烯的热导率与片层宽度、缺陷密度和边缘粗糙度密切相关;随着层数增多,热导率逐渐降低,当层数达到5~8层以上,减小到石墨的热导率值(理论为2200W·m-1·K-1,正常为1000W·m-1·K-1左右),石墨烯片层沿平面方向导热具有各向异性的特点,室温以上,热导率随着温度的增加而逐渐减小。