1樓：景智科技
太複雜的我看不懂。請問各位高手，所謂導電性好它的電阻率是多少，比銅、銀之類的金屬如何？好像看過乙個資料，摻雜了石墨烯後銅複合體的導電性還要些許下降。是不是啊？
2樓：程威廉
理想的石墨烯是0帶隙半導體，但由於電子空穴共存的，導致實際是semimetal。
導電性好？電阻率在千歐姆或者百歐姆量級，相比金屬動不動就1歐姆以下差很多了
3樓：山旁之樹
石墨烯的能帶分布是靠緊束縛模型算出來的。什麼是緊束縛模型？在緊束縛模型中電子想要躍遷到其他地方，需要脫離原子的勢場，所以我們將在乙個原子附近的電子看作受該原子勢場的作用為主，其他原子勢場的作用看成微擾，從而可以得到能帶分布。
於是我們就有這樣一張關於石墨烯的能帶分布圖
在K，K'點附近，我們能得到附近波矢的色散關係（能量與波矢的關係）
我們可以看出來在K，K'點附近色散關係是近似線性的，這說明什麼，在量子力學中動量與波矢差得只是乙個約化蒲朗克常量，也就等效於動量與能量的關係為線性，這也就表明電子的速度為常量，並不受動量與動能的影響，我們把定義為費公尺速度。
在描述電子運動的時候，我們往往把乙個在晶格內運動的電子，等效為乙個在自由空間中運動的電子，所以我們可以引入乙個有效質量的概念，將晶體中的場對於電子的影響等效於自由空間運動的電子的質量,由於色散關係為線性，且在能量為零的點對稱，導致E(k)在K點不連續，導致二階導數無窮大，所以電子的有效質量為零。
這種情況下，我們用薛丁格方程來描述粒子的運動已經無效了，我們需要運用引入了相對論效應的狄拉克方程來描述。事實上當我們將電子算符在K，K』進行傅利葉展開，代入哈密頓量之後，我們可以得到乙個與二維的無質量電子的狄拉克方程近似的方程
通過上面的公式，我們可以在K附近可以得到波函式在K的分量為
在K'的分量為
我們可以看到我們將M作為原點，可以看到兩個分量的方向是軸對稱的，並且相位差為，粒子波函式在兩個波矢方向的分量可以等效為一組自旋量。對於自旋量與動量的關係，我們可以引入螺旋度的概念，既動量運算元對於自旋方向的投影，螺旋度的運算元定義為：。由於自旋量在物理實質上是粒子的波函式的動量分量，所以我們很容易得到其螺旋度為。
這與狄拉克方程中所描述的無質量的自旋為的電子相似，狄拉克方程中，電子自旋方向只會與動量方向相同（正粒子），或與動量方向相反（反粒子），而在石墨烯中K，K'附近的電子就對應的是正粒子（螺旋量，能量為正），空穴對應的是反粒子（螺旋量，能量為負）。這樣電子與空穴與狄拉克方程所描述自由空間中無質量的兩種狀態的電子等效，所以我們可以把石墨烯狄拉克的空穴與電子稱為狄拉克費公尺子，K，K'被稱為狄拉克點。
狄拉克方程所描述的兩種狀態的電子可以在能量為零的狀態下相互轉化，狄拉克費公尺子也是如此，空穴與電子也可以在能量為零的點相互轉化，且不消耗能量，這也就導致了如果我們改變石墨烯縱向的電壓，我們就可以得到不同種類和濃度的載流子，這也就是我們可以製造石墨烯場效電晶體的原因。
關於石墨烯非常高的電子遷移率的原因也是由於狄拉克點的存在，由於量子隧穿效應的影響，電子有概率穿過高於自身能量的勢場，對於如下圖的勢場，通過計算我們可以得到狄拉克費公尺子的隧穿概率
當時隧穿概率為1，這只有狄拉克費公尺子才有的性質，對於非相對論條件下的電子無用，正是因為在粒子在石墨烯中可以完全隧穿，使得石墨烯中的空穴與電子可以擁有非常長的自由程。也是因此石墨烯的電子運動幾乎不受聲子碰撞的影響，這使得電子運動受溫度的影響非常小，同時在強場下電子的遷移率也保持得比一般材料好。
綜上所述，石墨烯良好的電子學性質並不是因為其「半金屬」性，而是由於狄拉克點的存在。
4樓：熊偉
5樓：Chee Clarence
石墨烯是由碳六元環組成的兩維(2D)週期蜂窩狀點陣結構，它可以翹曲成零維(0D)的富勒烯(fullerene)，卷成一維(1D)的碳奈米管(carbon nano-tube，CNT)或者堆垛成三維(3D)的石墨(graphite)，因此石墨烯是構成其他石墨材料的基本單元。石墨烯的基本結構單元為有機材料中最穩定的苯六元環，是最理想的二維奈米材料。
理想的石墨烯結構是平面六邊形點陣，可以看做是一層被剝離的石墨分子，每個碳原子均為sp2雜化，並貢獻剩餘乙個p軌道上的電子形成大π鍵，π電子可以自由移動，賦予石墨烯良好的導電性。二維石墨烯結構可以看做是形成所有sp2雜化碳質材料的基本組成單元。
石墨烯不是半導體。
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