石墨烯导电为什么比石墨强，石墨烯是半导体那为什么导电性强
来源：整理 编辑：金融知识 2023-06-05 04:06:25
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1，石墨烯是半导体那为什么导电性强
石墨烯是半金属,介于导体和半导体之间 首先大面积石墨烯不是半导体，石墨烯纳米带是半导体。 理论上是透明的导体，能带为0. 但是这要看制备的方法，不同的制备方法，导致制备出的石墨烯具有不同的性能。
2，石墨烯是半导体那为什么导电性强
关于石墨烯非常高的电子迁移率的原因也是由于狄拉克点的存在，由于量子隧穿效应的影响，电子有概率穿过高于自身能量的势场。对于非相对论条件下的电子无用，正是因为在粒子在石墨烯中可以完全隧穿，使得石墨烯中的空穴与电子可以拥有非常长的自由程。也是因此石墨烯的电子运动几乎不受声子碰撞的影响，这使得电子运动受温度的影响非常小，同时在强场下电子的迁移率也保持得比一般材料好。
3，石墨为什么具有导电性
石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。 石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷.理想的石墨烯结构是平面六边形点阵，可以看作是一层被剥离的石墨分子，每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动，赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。
4，石墨烯之所以导电性能高是因碳原子之间距离大
先来说说固体物质的性质。以硬度和韧性来说，取决于最弱的键，比如石墨，层与层之间是以分子间力相互作用的，所以石墨非常软，且很滑。石墨烯是从石墨中剥离出来的一层，它是以蜂巢状的碳原子之间以碳碳键结合后，再有一个超大的离域键，这样的键强度是超过金刚石碳碳键的，所以石墨烯韧性很强，就和你题目中设问的一样。存在聚苯这样的物质，聚苯的导电性能优于石墨，但是要说到它的强度，和石墨烯差得多。因为石墨烯是一个完整的蜂巢结构，而聚苯中存在氢原子，苯单元和苯单元之间的键强度也没有石墨烯高。所以聚苯不如石墨烯a、化学变化的特征是有新物质生成，根据题意知石墨和石墨烯是不同物质，所以发生了化学变化，故a正确．
b、因为它们是不同的物质，碳原子的排列方式不相同，故b正确．
c、因为它们都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故c正确．
d、化合物是指含有多种元素的纯净物，而石墨烯是含有一种元素的纯净物，属于单质，故d错误．
故选d．
5，石墨烯为什么会导电
下面这一段文字中应该有你想要的答案：
石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯在原子尺度上结构非常特殊，必须用相对论量子物理学(relativistic quantum physics)才能描绘。
石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。
这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。
石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”(electric charge carrier)，的性质和相对论性的中微子非常相似。
为了进一步说明石墨烯中的载荷子的特殊性质，我们先对相对论量子力学或称量子电动力学做一些了解。
经典物理学中，一个能量较低的电子遇到势垒的时候，如果能量不足以让它爬升到势垒的顶端，那它就只能待在这一侧；在量子力学中，电子在某种程度上是可以看作是分布在空间各处的波。当它遇到势垒的时候，有可能以某种方式穿透过去，这种可能性是零到一之间的一个数；而当石墨烯中电子波以极快的速度运动到势垒前时，就需要用量子电动力学来解释。量子电动力学作出了一个更加令人吃惊的预言：电子波能百分百地出现在势垒的另一侧。
以下实验证实了量子电动力学的预言：事先在一片石墨烯晶体上人为施加一个电压（相当于一个势垒），然后测定石墨烯的电导率。一般认为，增加了额外的势垒，电阻也会随之增加，但事实并非如此，因为所有的粒子都发生了量子隧道效应，通过率达100%。这也解释了石墨烯的超强导电性：相对论性的载荷子可以在其中完全自由地穿行。
另外，研究也发现，尽管只有单层原子厚度，但石墨烯有相当的不透明度：可以吸收大约2.3%的可见光。而这也是石墨烯中载荷子相对论性的体现。美国哥伦比亚大学两名华裔科学家最近发现，铅笔石墨中一种叫做石墨烯的二维碳原子晶体，竟然比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。这种物质为“太空电梯”超韧缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门，让科学家梦寐以求的2．3万英里长（约合37000千米）太空电梯可能成为现实。层状结构，层与层之间存在存在电子流大π键（由sp杂化轨道形成），π键中存在自由移动的电子，如果有电压存在，电子会按一定方向流动形成电流。所以会导电。 他是许多个碳原子的P轨道互相重叠，形成离域大π键，其每一个P轨道的电子在其公共轨道均可运转，
即在电流作用下可做定向移动，符合导电的条件，所以会导电。
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