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石墨烯论文

已有 8503 次阅读 2012-3-10 21:33 |个人分类:石墨烯|系统分类:论文交流| 论文, 稳定性, 石墨烯

我关于《无缺陷石墨烯尺寸稳定性理论限制探讨》的英文论文发表后朋友也提出了几个问题需要进一步说明。

1。论文主要讨论的是单层悬浮石墨烯的理论计算,但是也指出多层和衬底多层和衬底上可以获得更大的完美尺寸,这与新的实验结果完全吻合。对于多种情况,我所讲的边界条件,并不是个别朋友理解的简单意义的指石墨烯端部的边界,还包括褶皱的边界和缺陷空洞或者非六元环的局部结构(实际即使石墨烯是连续的无破损表面,但存在五元环或者其他多元环,也在此处形成了论文中所定义的边界),对于多层来说表面坑洞和衬底上的晶畴边界也都属于这一范畴。如果要说得更准确一点是,任何导致石墨烯内部产生了量子力学效应的不均衡的结构都属于我所讲的边界概念(这与量子力学理论公式所含意义完全一致)。边界的存在对石墨烯可制备起到了决定作用,这一边界的不均衡程度常温常压下作用尺度范围是有限的,技术的改进并不能打破理论的限制,质量问题也是稳定性决定的。包括2010年诺奖得主Geim老师已经表示了要面对石墨烯稳定性的问题和质量问题,但是把稳定性和质量分开来看,没有完全正确理解我的观点,我的观点论文标题已经讲的很清楚,讨论的是稳定性理论限制,常温常压下并不是单靠技术的改进,就可以克服超大尺寸石墨烯的质量问题的。

2.论文数据的计算中采用的参数使用了经典文献数据,实际与石墨烯本身有误差,因为现有测试手段无法提供更准确的可信数值。主要是为了阐述理论,不影响理论结论正确性。

实际论文讨论的这个问题,可以追溯到上世纪石墨烯能否被制备的的争论。“Geim指出当时只有“一小撮”科学家认为石墨烯具有稳定性,其他大部分人都是对此持反对意见的。”2010年诺奖得主制备出石墨烯,可以说把大多数人认为不可能完成的任务完成了,其重要性具有划时代的意义,得到诺奖真是实至名归。但是作为理论认识并不完善,诺奖得主团队并未认识到石墨烯可制备是有先决条件的,大多数持前期反对意见者指出的原子纵向自由振动会破坏二维结构的问题,在绝对零度以上始终存在,这是不容回避的事实。所以石墨烯可制备的存在,必须是有限制条件的。按照我的论文就是为了量子力学理论角度讨论这一先决条件和结论,石墨烯在常温常压下稳定存在是依赖于不均衡边界的,按照热力学定律,为了达到稳定,形成边界是一个自发的过程,可以改进技术获得更完美更大尺寸石墨烯,但是我所讲的这一理论限制始终存在,无法消除(这也是我早前与1996年诺奖得主kroto讨论电邮的英文原意)。至于认为石墨烯波浪运动,始终是动态的观点,按照我们论文是在边界范围内可以稳定存在的一种形式,不会是无限尺度范围的事,Geim老师论文的解释为石墨烯可能稳定存在的原因之一,并不符合实验事实和理论实质。

所以更科学的结论是,“一小撮和大多数”都有正确的部分,也有错误的部分,但是“一小撮”对于科技进步的贡献更大,但对于大多数的反思让我们对于问题本质认识更清楚。



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