Графеновая революция: Часть 1

12/03/2013

Графен представляет собой особый тип материала, состоящий из моноатомного слоя атомов углерода, упакованных в гексагональную решетку. Графен в своем стабильном состоянии был получен в Университете Манчестера в 2003, что в итоге привело к получению Нобелевской премии 2010 двумя учеными, открывшими его. Недавно, графен стал одним из главных ньюсмейкеров; Европейская комиссия выделила 1 млрд евро за коммерциализацию изготовления и применения графена.

Графен
Графен. Изображение предоставлено AlexanderAIUS.

Производство графена

Графен впервые был выделен в своей планарной форме с использованием липкой ленты (скотча) в 2004 году. С этого момента началась гонка по разработке экономичных методов изготовления графена в промышленных масштабах. В настоящее время, наиболее популярным способом является эпитаксиальный рост графена на карбиде кремния при нагревании его до высоких температур и при очень низких давлениях. Существует и множество других методов, каждый со своими преимуществами и недостатками.

Материальные свойства графена

Графен обладает целым рядом уникальных материальных свойств: он примерно в 200 раз прочнее стали, обладает электро- и теплопроводностью лучшей, чем медь, и, при этом, весит меньше чем 1 миллиграмм на квадратный метр. Высокая электро- и теплопроводность может быть объяснена необычайно высокой подвижностью электронов при комнатной температуре — 15 000 см2/(В-с). Исследователи уже широко используют среду COMSOL для исследования приложений, в которых могут применяться эти необычные свойства. В данной статье автор исследует плазмонные моды в графеновых кольцах. Это возможно путем совместного учета закона Ома, закона Гаусса и уравнения непрерывности при получении интегрального уравнения для электрического потенциала. Среда COMSOL Multiphysics используется для вычисления собственных частот симметричных и антисимметричных мод для различных конфигураций колец.

В этой диссертации автор исследовал полупроводниковые свойства графеновых нанолент и их применение в электронной промышленности.

Среда COMSOL Multiphysics является идеальным инструментом для исследования необычных свойств графена, так как она позволяет использовать произвольные выражения и функции для описания любых свойств материала, требуемых конкретной физической моделью. Регулярно посещайте наш блог, чтобы быть в курсе последних новосте, и в том числе новых заметок о необычных свойствах графена и о том, как среда COMSOL может быть использована для изучения этого нового и увлекательного материала!

Рубрики блога


Комментарии (0)

Оставить комментарий
Войти | Регистрация
Загрузка...
РУБРИКАТОР БЛОГА COMSOL
РУБРИКИ
ТЕГИ