浅谈石墨烯的发展与应用 陈闽江，邱彩玉，孙连峰 （国家纳米科学中心 器件研究室 北京 100190） 碳元素广泛存在于自然界，其独特的物性和多样的形态随着人类文明的进步而逐渐被发现
自1985年富勒烯和1991年碳纳米管被科学家发现以后，三维的金刚石、一维的碳纳米管、零维的富勒球组成了碳系家族
碳的零维、一维、三维结构材料已经被实验证实可以稳定存在的，那二维的理想石墨烯(Graphene)片层能自由存在吗
关于准二维晶体的存在性，科学界一直存在争论
早先科学家认为，准二维晶体材料由于其本身的热力学不稳定性，在室温环境下会迅速分解或拆解，长程有序结构在无限的二维体系中无法维持
但单层 Graphene作为研究碳纳米管的理论模型得到了广泛的关注
直到 2004年，英国曼彻斯特大学的物理学教授 Geim等用一种极为简单的方法剥离并观测到了自由且稳定存在的单层 Graphene，掀起了一场关于Graphene理论与实验的研究新热潮
Graphene是材料科学和凝聚态物理学领域的一颗迅速上升的新星
尽管一般的材料要等到商业产品的出现，其应用价值才能被肯定，但是 Graphene在基础科学中的重要性却无需更多的证明
虽然Graphene走过的历史很短，但是这种严格的二维材料具有特殊的晶体学和电学性质，并且在应用方面有可预见的价值
一、Graphene的结构 Graphene是由碳原子六角结构（蜂窝状）紧密排列的二维单层石墨层
同时，Graphene还可以包成 0 维富勒烯，卷成 1 维碳纳米管，叠成 3 维石墨，它是众多碳质材料的基元，如果对 Graphene有更深入的了解，就有可能依照人们的意愿定向制备某种需要的碳质材料
在此有一点需要说明，Graphene层并不是完全平整的，它具有物质微观状态下固有的粗糙性，表面会出现起伏如波浪一般
这种褶皱会自发的产生并且最大起伏度可达到 0
