浅谈石墨烯的发展与应用

32卷第 2期 2010年 2月 物 理 教 学 PHYSICS TEACHING VoI．32 NO．2 Febr．2O10 浅谈石墨烯的发展与应用 陈闽江 邱彩玉 刊、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， 在窒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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 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 Gra— phene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(见图 1)。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 地产生并且最大起伏度可达到 0．8nm，也有一种观点 认为褶皱是由于衬底与 Graphene相互作用导致的， 具体原因还在进一步研究之中。 ． 9 ‘ ( ) (C) (d) 图 1 在 回顾关于 Graphene早先的工作之前，定义 什么是 2维晶体是很有用的。很显然，单原子薄层 是 2维晶体，100个单原子层的叠加可以认为是一 个薄的 3维材料。但是具体 多少层才算是 3维材 料?对于 Graphene，这个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 变得比较明朗。众所 周知 ，电子结构随着层数的变化 而迅速演变，lO层 的厚度就可以达到 3维石墨的限制要求。在很好的 近似下，单层和双层 Graphene都有简单 的电子能 谱 ：它们都是具有一种电子和一种空穴的零带隙的 半导体(亦即零交叠半金属)。对于三及三以上数 目 的薄层，能谱将变得复杂：许多电荷载体出现，导带 和价带也明显地交叠。这一条件就将 Graphene区 分成三类：单、双、多 (3到 10)层 Graphene，更厚 的 结构可以被认为是薄层的石墨 。 二、Graphene的性质 虽然有很多新的 2维材料 ，但是 目前几乎所有 的试验和理论 的成果都集中在 Graphene上，而忽 略了其它 2维晶体的存在。对 Graphene的这种偏 爱是否公平仍值得商榷，但是产生这种现象的主要 原因却十分明显：被分离的 Graphene晶体有卓越 的特性。 图 2 一一一一一一一 Graphene为复式六角晶格 ，每个元胞 中有两个 碳原子，每个原子与最近邻 的三个原子问形成三个 a键。由于每个碳原子有四个价电子，所以每个碳 原子又会贡献出一个剩余的 P电子，它垂直于 Gra— phene平面，与周 围原子形成未成键的 耳电子。这 些 7c电子在晶体中 自由移动赋予了 Graphene良好 的导电性。由简单的紧束缚模型可以计算得到；丌 和 丌能带在 K 点交于一点(如图 2所示 )，该点 附近 E一是呈线性关系：E(是)=4- 行~／ + 一士 o l Pl。我们把这一点叫做 Dirac点。从这个意义上 说 ，Graphene是一种没有能隙的材料 ，显示金属性 。 Graphene在双极性电场效应 中有突 出的性质 ， 电荷载体可以在掺杂浓度 n值高达 10¨ ／cm。的条 件下在电荷与空穴之间转换，并且它们的迁移率 在室温下可以超过 15，000cm。／Vs。迁移率与温度 有关系，在 300K条件下 仍被杂质散射所限制，因 此 应该还能够有显著的提高，甚至高到约 100， O00cm。／Vs。虽然有些半导体材料(如 InSb)的室温 值可以达到 77，000cm ／Vs，但这些值都取 自体材 料本征半导体。在 Graphene中，对于电学和化学 掺杂的器件，在 "很高的情况下(72>10 ／cm ) 仍 保持了很高的值，这就实现了亚微米量级(在 30OK 时约 0．3／~m)的弹道输运 。 对 Graphene充满兴趣的另一个同等重要的原 因是它电荷载体的独特性质 。在凝聚态物理学中， 薛定谔方程控制一切，它足以描述材料的电子特性。 Graphene却是一个例外：它的电荷载体更相似于相 对论的微粒，并且狄拉克方程 比薛定谔方程描述电 荷载体更简单更 自然。虽然电子在碳原子周围移动 并不是相对论的范畴，但是在 Graphene蜂窝格子 结构的周期势影响下，电子与碳原子的相互作用引 发了新的准粒子 ，这个准粒子具有很低 的能量 E并 且可以被具有有效光速 ≈ 10 m／s的 2+1维狄 拉克方程准确地描述 。这个准粒子被称为无质量的 狄拉克费密子 ，它可 以看成是失去静 止质量 rrl。的 电子 ，或具有电子电荷 e的中微子。Graphene的实 验发现为我们提供 了通过测量其电子特性来探寻量 子电动力学现象 的方法。在分析 Graphene量子电 动力学性质的时候 ，需要引入“手性”这个新的参量。 Graphene的手性表明了一个事实，就是具有正 k的 电子和具有负 k的空穴 的状态与 Graphene具有相 同的碳亚晶格有复杂的联系。另外，E为零附近(能 带相交的地方)的电子态是 由不同的亚 晶格状态组 成的，并且亚晶格之间的关系对准粒子构成的贡献 也要被考虑到。这就要求用一个指数来标记亚晶格 A和 B，就像量子电动力学中的自旋量子数(上和 下)一样，这个指数被称为膺自旋，而膺自旋相关的 作用几乎控制了与真正白旋相关的作用。手性和膺 自旋的概念都非常重要，因为 Graphene的许多电 子过程的理解都基于这些量的存在 。 另一个重要 的现象就是 Graphene的零场电导 率 a在 n消失的时候并没有随之消失，而是每个载 体类型以接近电导率量子值 e。／h的数值存 在。对 于其他所有已知材料，低的电导率在低温下都不可 避免地导致 金属绝 缘转 变，但 是这种 现象在 Gra— phene降温到液氦温度也没有发生。 1O 5 O — — — — — · — — — — J—-1／2 、_⋯ 1—3／2 一 一 {一5／2 _7／2 — 4 -2 0 2 4 n(1012cm-2) 图 3 Graphene的室温量 子霍尔效应 也是人们感兴 趣的独特性质之一。霍尔电导率 ％通过中性点，走 势呈不间断的等距阶梯(参见图 3)。在中性点处电 荷载体由电荷变为空 穴。霍尔 电导率 中的次序 N 在遵循标准量子霍尔效应的条件下被提高 1／2，所 以在 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 一 ±4e。／h(N+ ]／2)中，．N是 朗道 能 级，指数系数 4则是双能谷和 自旋带来的简并度。 这个效应被称为“半整数”量子霍尔效应，以体现它 既不是新的分数量子霍尔效应也不是标准的整数量 子霍尔效应。这个不寻常的现象可以由 Graphene 在磁场 B中电子能谱 的类 量子电动力学量子化来 解释，通过 Dirac方程 ，求解磁场下 Graphene中载 流子的Landau能级，结果为：EN=± ,／2e#BN， 其 中±分别代表 电子和空穴。可以看出，Graphene 中 n一0的 Landau能级 的简并度只有其他 Landau 能级的一半 ，因为其 Landau能级的真空能是 0，这 就足以解释这个反常的量子霍尔效应结果。另一种 对于半整数量子霍尔效应的解释需要结合膺自旋和 轨道理论 。 另外，Graphene的室温量子霍尔效应使原有的 霍尔效应温度范围扩大了 1O倍，表明了其独特的载 流子特性和优异 的电学质量。 · 3 三、Graphene的制备 由于 Graphene具有如此优异的性质以及各种 领域 的潜在应用价值 ，大规模 Graphene的制备成 为许多科研小组研究的方向。目前看来，Graphene 的制备方法主要有机械法、氧化石墨还原法 、热分解 SiC法、化学沉积生长法、外延法等等。这里我们仅 对前三种常用方法作简单的介绍。 第一，机械法。2004年，曼彻斯特大学 Geim教 授用机械法从高定向热解石墨(HOPG)上最早剥离 出了单层 Graphene。Geim 小组在 HOPG 表面用 氧等离子刻蚀的微槽 ，并用光刻胶将其转移到玻璃 衬底上，随后用透镜胶带反复撕揭，HOPG的厚度 逐步降低，会有些很薄的片层留在衬底上，其中包括 单层 Graphene。再将贴有微片的玻璃衬底放入丙 酮溶液中超声，之后在溶液 中放人单 晶硅 片，单层 Graphene会在范德华力 作用下 吸附在硅片 表面。 机械法在后来的发展中有所简化 ，比如直接用胶带 从 HOPG上揭下一层石墨，然后在胶带之间反复粘 贴，石墨片层会越来越薄，其中也会包含单层 Gra— phene，再将胶带贴在衬底上，单层 Graphene由此 转移到了衬底上。同时还有许多其他新的机械方法 出现 ，如机械压力法 、滚动摩擦法等 ，这里就不再一 一 赘述了。机械法制备单层 Graphene的最大优点 在于工艺简单、制作成本低，而且样品的质量高。但 是产量低，不可控，且需要从大片的厚层中寻找单层 Graphene这就比较困难，同时样品所在区域会存在 少许胶渍，表面清洁度不高。 第二，氧化石墨还原法。石墨本身是疏水的 ，经 过氧化后表层含有大量官能团，因此氧化石墨和改 进氧化石墨与许多聚合物基体有很好的相容性。所 以氧化石墨经过适 当的超声震荡处理后极易溶解于 水或其他有机溶剂中分散成单层氧化 Graphene。 氧化石墨是电绝缘 的，需要经过化学还原及退火处 理才可具有导电性 ，但是还原后 的产物大多折叠成 团聚物 ，且仍残留羧氢氧基和环氧化物集团。将改 性氧化石墨还原，研究人员制备出了大量的 Gra— phene。虽然经过强氧化剂完全氧化过的石墨并不 一 定能够完全还原，导致其一些物理、化学等性能损 失、尤其是导电性 ，但是这种方法简便且成本较低， 可以制备出大量 Graphene。 第三，热分解 SiC法。热分解 SiC法主要通过 加热单晶 6H—SiC脱除 Si，在单晶(0001)面上分解 出 Graphene。制作方法是将 氧离子刻蚀 的 6H一 · d 。 SiC样品置于高真空下用电子轰击加热去除氧化 物，后将样 品加 热至 1300℃左 右形成极 薄的石墨 层 ，层的厚度主要由加热温度决定。热分解 SiC获 得单 、多层 Graphene是 比较受推崇 的一种可行方 法 ，有可能得到大规模发展 。但是样品的尺度和均 一 性仍然有待验证，并且 SiC的合成需要高温 1100℃以上，很可能因此提高成本 。同时 ，用这种方 法制备出来的 Graphene中并没有观测到机械法制 备的 Graphene所表现出的量子霍尔效应，并且表 面的电子性质受 SiC衬底的影响很大。 现有的方法都有各 自的不足 ，有些方法只能用 于基础研究 ，无法实现大规模制备 ；有些方法虽然有 可能用于大规模制备，但是成本高，与器件制作工艺 不兼容。因此，为了充分发挥该材料体系的应用前 景，原有的方法需要得到完善，或者提出一种可行且 能实现大规模制备的方法。 四、Graphene的表征 Graphene的 表 征 手 段 主 要 有 光 学 显 微 镜 (0M)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)和 扫描电子显微镜 (SEM)。利用这些表征手段，我们 可以得到 Graphene片层的大小 层数、边缘形貌 (zigzag边缘或 armchair边缘)等信息。这里我们 仅对光学显微镜和拉曼光谱两种表征手段进行具体 介绍，因为这两种方法分别 可以辨别 Graphene的 尺寸和层数。当然如果需要了解 Graphene更为细 微的形貌还需要借助 AFM和 SEM。 当 Graphene附着在表面有 300nm厚的二氧化 硅的硅衬底上时，利用光学显微镜就可以大体判断 出 Graphene的层数和尺寸。产生这种现象的主要 原因是空气 、Graphene和衬底对光的折射率不同 ， 产生了干涉。而 Graphene的层数不同 自然显现的 颜色深浅不同，于是从颜色深浅反差就可以大体判 断出Graphene的层数和片层性状。光显微镜手段 观察 的成功 应用 ，极大地 推动 了 Graphene发展。 机械法剥离 出的 Graphene产量低 ，且周 围参杂 了 许多厚层石墨，直接用 AFM 和 SEM 表征犹如大海 捞针，效率极低。利用光学显微镜观测 Graphene， 为 Graphene的表征提供了一个快速简便的手段， 使得 Graphene得到进一步精确表征成为可能。 拉曼光谱表征 Graphene的应用，使得 Gra— phene层数可以得到较为精确的确定。拉曼谱的形 状(包括峰位和峰的展宽)主要 由 Graphene的层数 决定，可以说拉曼谱包含 了 Graphene的层数信息。 同时，拉曼光谱表征同光学显微镜表征同样是高效 率的无损表征手段 。Graphene和体石墨都有 2D峰 (1580cm 附近)和 G峰(2700cm 附近 )两个 明显 的散射峰，我们也正是由这两个峰来判断 Graphene 的层数。以硅衬底上样品的拉曼数据为例，首先，体 石墨的 G峰强于 2D峰而 Graphene正好相反 ，当层 数在 1—4之间变化时，他们的强度比与层数成线性 关系；另外，Graphene的 G峰的中心位置较体石墨 有所蓝移。其次，Graphene的 2D峰洛伦兹拟合下 是单峰，而体石墨 的 2D峰则分裂为几个次峰。双 层石墨 2D峰洛伦兹拟合下是单峰，而体石墨的 2D 峰则分裂为几个次峰。双层石墨 2D峰的半高宽 (FWHM)就已经是 Graphene的两倍了，这也成为 判断单层石墨的一个 标志 禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载 。有一点值得注意，有缺 陷的体石墨或者 Graphene边缘的拉曼谱都存在 D 峰(缺陷引起的拉曼峰)，而 Graphene片层中间区 域的拉曼谱则没有 D峰，说明中间部分缺陷少。还 要说明的是，样品的拉曼谱线会随衬底材料和样品 温度的变化而变化，同时以 Au、Ag等材料做衬底 还会得到增强型的拉曼光谱。基于拉曼光谱 的 Graphene研究项 目也是各个科研小组感兴趣 的方 向。 五 、Graphene的应用 考虑到应用，基于 Graphene的电子学应该被 首先提及。目前许 多成果都集 中在这个方向，并且 像 Intel和 IBM这样的公司都在这一研究上投资以 图将来在这一方 向上发展。这并不奇怪，因为基于 Si的技术已经到达了它的理论限制，任何新的替代 Si的候选材料都是受欢迎的，并且 Graphene提供 了一个非常不错的选择。 Graphene在电子学上的潜力在于电荷载体的 高迁移率。正如上面提到的，Graphene的优秀特性 是它的 在很高 的电场诱导浓度下 也能保持在很 高的值，并且基本不受化学掺杂的影响，这在 300K 亚微米尺度下转化为弹道输运。室温下的弹道晶体 管已经成为电子工程师们争相抢夺的高地，而 Gra- phene恰好可以让这变为现实。高的电荷迁移率和 低的电阻没有 肖特基势垒使得开关时间有可能缩减 到 10-1。s以下。低的开关 比并没有对高频率应用 构成很严重的威胁，并且晶体管在 THz频率下运行 是基于 Graphene的电子学的一个重要里程碑 。 基于 Graphene的电子 学 的另 一个 不 同路线 是，不把 Graphene看作是场效应晶体管(FET)新 的通道材料，而是当作一片导电薄层，在薄层上刻蚀 许多纳米尺寸的结构从而做成单 电子晶体管(SET) 线路——由电子束刻蚀和干法刻蚀的方法在 同一 Graphene层上制作导电沟道、量 点、栅极 和内部 连接。SET是靠量子点和导线之间的传导电子工 作的。重要的是电子可以一个接一个地从量子点通 过，这是库仑排斥作用导致在量子点处不能同时存 在两个电子。当器件处 于“打开”状 态 ，电流从一根 导线通过量子点流向另一根导线。举个例子，如果 利用外加电场使一个电子被束缚在量子点处，那么 其他电子将无法通过，这时 SE F将处于“关闭”状 态。SET的开与关是通过栅电极在量子点附近加 电场实现的。 还有一个潜 在的电子学应 用 是基 于 Graphene 的超导晶体管。理论上讲，超导电子器件比普通的 电子器件耗能少，并且有更 短的开关时间。Gra— phene本身并不是超导材料．，但是就像普通 的导体 一 样，当两个超导电极放置的距离足够近时就可以 产生超导电流，这就是人们 熟知的约瑟夫森效应。 正如普通 的晶体 管是 由栅极 电压 控制，基 于 Gra— phene晶体管中的超导电流 是 由 Graphene薄层下 设置的栅电极控制的。栅电极上所加的电压控制了 注入 Graphene上的输运电荷的密度，电压的正负 表明了输运电荷是电子或是空穴。由于电子和空穴 都可以对超导电流产生贡献 ，所以说这种晶体管是 双极性的。Graphene另一个不一般 的特点是，即使 载流子密度是零它也 可以提供 一个有 限的超导 电 流，这显示了 Graphene非 同一般的强大特性。 虽然基 于 Graphene的电子学 一直 被看好 ，但 是“石墨化”的微处理器今后 2O年内也不太可能问 世。在此期间，许多其他基于 Graphene的应用可 能会发展得比较成熟。Graphene眼下的应用应该 是在复合材料方面。事实 上，非凝 固微米尺度 的晶 体 Graphene粉末 已经可 以批量 生产，这就导致导 电塑料的产生。低的生产成本使得基于 Graphene 的复合材料在应用方面极具 吸引力。Graphene粉 末的另一个诱人应用是电池，这也已经是石墨的一 个最主要的市场。Graphene粉 末的大表面体积 比 和高电导率对电池效率也是一个提高，从而取代了 现在电池的碳纳米纤维 。碳纳米管已经被考虑应用 在这一方面 ，但是 Graphene粉末有更廉价的优点。 碳纳米管已经被报道是固态的气体传感器的优 良材料，但是Graphene在这个特殊的方向具有更明 (下转第 lO页) ’ 0 ’ 字影像带阶段，直接跨越到基于硬盘视频服务器的 系统，这样电视台的人员可以减半，从而大大节省开 支(当时的亚视是亏损的)。当时我马上想到这有点 类似当年照排系统的跨越 ，一旦电视 台所有的资料 都放在服务器上 ，将极大地改变电视台的日常操作 ， 技术上会带来一系列的挑战，这正是我们所渴望的 技术难度大、发展前途无限的领域。我组织年轻的 技术骨于与亚视展开合作 ，研制出国内第一个基于 硬盘的视频播控系统投入使用，目前已研制出 6大 系列产品，为我国广电业采、编 、播、互联 网发布以及 自身新闻业务管理提供了一体化解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，被上百 家广播电台、电视台和有线网络公司使用。 过去戏曲界有一个说法 ，叫“一着鲜 ，吃遍天”， 每个名演员在保留剧目中常常有一些绝招以吸引观 众，因而经久不衰。企业特别是高新技术企业讲创 新，就应该有“一着鲜”甚至“几着鲜”。根据我们二 十多年的实践，一个成功的产 品大概要同时满足下 面五个条件：①采用国际最先进的技术和设备；②有 自己的创新，而这种创新是用户所特别需要的，能使 用户感到耳目一新，具有高的含金量，是产品与众不 同的“卖点”；③贴近用户；④稳定可靠；⑤研发进度 得到控制 ，产品按时上市 ，从而能抓住机遇 。 (十 J 1998年，方正在连续多年赢利后第一次出现亏 损，在业界引起很大震动。我们仔细分析后发现，原 一 因是多方面的：产品越来越成熟 ，价格显著下降；盗 版严重；在报业 以外 的出版市场 ，国外商 品大量进 入 ，方正面临激烈竞争⋯⋯但最主要的原因，不是技 术上落后了，而是典型的管理 问题。联想总裁柳传 志形容联想赚取利润就像“拧一条干毛巾，必须使劲 拧 ，才能拧出一点水来”；多年来 ，我们的利润就像是 “拧一条湿毛巾，不用使劲，水就滴滴答答往下掉”。 (上接第 5页) 确的优势。Graphene在检测气体时具有很低的噪 声信号，可精确地探测单个气体分子，这也使之在化 学传感器和分子探针方面有潜在的应用前景。还 有，Graphene中由于存在非常弱的自旋轨道耦合， 同时不存在超精细相互作用 ，这使一切变得很完美。 所以基于 Graphene的量子计算也成为一个 活跃的 研究领域 。最后 ，我们不能忽略纳米管的一个活跃 但却有争议的课题——储氢，而在这 方面，Gra一 方正创业期间技术领先的产品带来的高效益，掩盖 了长期以来存在的管理弱点，当企业进入持续发展 阶段时，管理便成为十分突出的问题，大家认识到， 方正必须要过管理关 。 我在方正从一开始就只负责技术 ，不负责资金 运行和经营，1993年脱离技术第～线后，技术方向 和技术管理还由我来做，1996年开始，我把技术管 理也交给了肖建国副院长。90年代以来，我的头衔 和社会职务越来越多，先是 1992年到 1994年一年 增加一个院士头衔，然后又当选八届政协委员 、九三 学社中央副主席 、中国科协副主席 ，直到 1998年被 选为九届全国人大常委、人大教科文卫委员会副主 任，2003年当选十届全国政协副主席⋯⋯随着社会 事务的增多，加之年龄的增长，我觉得应该从公司的 位置上 逐步淡 出，让 年轻人 充分施 展才华。1999 年，我辞去方正技术研究院院长职位 ；g002年 ，我又 辞去方正控股董事局主席的职务。那几年 ，我尽力 排除一切干扰，支持改革，努力建立一个团结、和谐、 奋斗、不断学习和进取 、充满活力 的领导班子，使方 正真正上一个台阶，逐步成为国际化公司。同时 ，尽 己所能，为知识经济时代的科教兴国战略奉献心力 。 目前 ，在新领导班子的努力下 ，方正发生了值得欣慰 的大变化 ，正逐 步走 出困境 ，以崭新姿态迈 向新世 纪 ，我对方正的未来充满信心，对国家的未来充满信 心。我的座右铭是“多做好事，少做错事，不做坏 事”。在这里，将《后汉 书》对 “方正之士”的描述 录 下 ，与大家共勉： “察身而不敢诬 ，奉法令不容私 ，尽心力不敢矜 ， 遭患难不避死 ，见贤不居其上 ，受禄不过其量 ，不以 无能居尊显之位，是为方正之士。” (续完 ) r本文 由方鸿辉摘 自 E海教育 出版牡出版的《科学的道路 》一书] phene有能力吸收大量的氢气已经被实验证实了。 总之，Graphene被报道 出来才五年时间，虽然 有显著的快速进步 ，但是这也 只是冰山一角。由于 时间很短，很多研究石墨片的科研小组的相对于理 论的实验都经历了挫折，还没有发表文章。也就是 说 ，在这个时候 ，没有一篇评论 可以说得上是完整 的。然而，这里所解释和描述的研究方向应该可以 说服人们 ，石墨片不是短暂的潮流而是持久的方向， 它将产生更多振奋人心的物理理论和广泛的应用。