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石墨烯释疑IV

已有 4188 次阅读 2011-3-6 22:05 |个人分类:石墨烯|系统分类:科研笔记| 石墨烯

石墨烯内部电子是如何运动的,诺奖得主的叙述还存在失误,前面有英国网友指出理论预测石墨烯特异电磁性能可以无限大,我当时未敢轻易下结论,所以在此予以回复。 电磁波在石墨烯中似乎可以在二维平面上无障碍通过,但是石墨烯是有边界的固有结构会打破这一预言(褶皱也是一种障碍性边界),电磁波传输运动到边界处,边界处的电子受碳原子核的束缚,会发生运动方向改变,反过来会产生反向或者折射的电磁波(石墨烯这一看似平静的电子海面,实际可能是同波长而不同相位的波涛相互抵消的结果)。所以石墨烯内部电子和碳原子属于被来自不同方向的不同相位的电磁波所共同作用而受约束的状态。这就像我们物理实验中绷紧的绳振动实验一样,当两边被施以波长相同但相位不同的波动时,绳子表面看起来振动很小或不动。而这一振动大小和稳定,都与两端施加的应力限制大小有关。石墨烯边界的可以产生波动限制应力是一个近似定值。石墨烯变大后,这一应力波限制不足以限制中间碳原子的自由振动,所以要么石墨烯破裂形成新边界,要么形成褶皱的新边界,石墨烯才能再次稳定。在衬底和溶液中是因为有了另外的界面限制应力或支撑力,才使得石墨烯能稳定存在的尺寸更大,此时石墨烯好分散,恰恰是由于此原因。多层石墨烯可以理解为一层以另一层为衬底,它在溶液中易分层就很好理解了。
 
另外,氟化石墨烯材料也存在分析不充分的问题,实际氟化石墨稀材料,其氟碳键在边界处也与其内部氟碳键有不同(一般粗略的会以为相同,实际虽然都是氟碳键,但此键非彼键,电子轨道杂化采用的是平均化,但是这一平均值也是与物质微观结构的位置相关而有差异的,对于量子化学的认识理解,应当更精确些,才是科学认识),诺奖得主科研小组所发论文似乎也未注意到此差别,这是物质结构使然。
我对于诺奖得主并无意见,对于其研究存在明显失误,也已经去信说明。此文只是中文版本。


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