化学词典为您介绍石墨烯材料的研究历史和神奇性质。碳材料是地球上最普遍也是最奇妙的一种材料，它可以形成世界上最硬的金刚石，也可以形成最软的石墨。石墨烯自从2004年被发明以来，各国的科学家都在积极研究石墨烯的性质与应用，经研究，石墨烯确实具有神奇的独特性质。

石墨烯材料的研发历史

近20年来， 碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域， 1985 年发现的富勒烯[1]和1991 年发现的碳纳米管均引起了巨大的研究热潮。

2004年， 英国科学家发现了由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体-石墨烯（Graphene），其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，是目前最理想的二维纳米材料。

石墨烯的发现， 充实了碳材料家族， 形成了从零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系， 为新材料和凝聚态物理等领域提供了新的增长点。2004年至今， 关于石墨烯的研究成果已在SCI检索期刊上发表了超过2000 篇论文，石墨烯开始超越碳纳米管成为了备受瞩目的国际前沿和热点。

石墨烯材料的神奇性质

石墨烯是由一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子组成，是世界上最薄的二维材料，其厚度仅为0.35 nm。这种特殊结构蕴含了丰富而新奇的物理现象，使石墨烯表现出许多优异性质。

例如，石墨烯的强度是已测试材料中最高的，达130GPa，是钢的100多倍；其载流子迁移率达15000 cm2⋅V−1⋅s−1，是目前已知的具有最高迁移率的锑化铟材料的两倍， 超过商用硅片迁移率的10 倍以上，在特定条件下（如低温骤冷等），其迁移率甚至可达250000cm2⋅V−1⋅s−1；其热导率可达5000 W⋅m−1⋅K−1，是金刚石的3 倍；还具有室温量子霍尔效应及室温铁磁性等特殊性质。（编辑：YD）

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