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Graphene L. Holtmeier Proseminar Physik, 2013 L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 1 / 18
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Graphene
L. Holtmeier
Proseminar Physik, 2013
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 1 / 18
Gliederung
1 Motivation und Einleitung
2 Entdeckung, Herstellung und Identifikation
3 Eigenschaften und Anwendungen
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 2 / 18
Motivation
2010 Nobelpreisscheinbar simpel
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 3 / 18
Motivation
2010 Nobelpreisscheinbar simpel
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 3 / 18
Einleitung
verschiedene Kohlenstoffformen:GraphitFullereneNanoröhren
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 4 / 18
Einleitung
verschiedene Kohlenstoffformen:GraphitFullereneNanoröhren
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 4 / 18
Einleitung
verschiedene Kohlenstoffformen:GraphitFullereneNanoröhren
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 4 / 18
Einleitung
verschiedene Kohlenstoffformen:GraphitFullereneNanoröhren
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 4 / 18
Kohlenstoffformen
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 5 / 18
Was ist Graphene?
1 Atom dickes hexagonales Gitter2D-Kristall als neue Materialklasse
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 6 / 18
Was ist Graphene?
1 Atom dickes hexagonales Gitter2D-Kristall als neue Materialklasse
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 6 / 18
Entdeckung
1947: theoretische Betrachtung von P.R. Wallace2004: Arbeit von Andre Geim und Konstantin Novoselov
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 7 / 18
Entdeckung
1947: theoretische Betrachtung von P.R. Wallace2004: Arbeit von Andre Geim und Konstantin Novoselov
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 7 / 18
Herstellung
einfache mechanische ExfoliationWegbrennen des Si beim SiC-Kristallweitere Methoden
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 8 / 18
Herstellung
einfache mechanische ExfoliationWegbrennen des Si beim SiC-Kristallweitere Methoden
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 8 / 18
Herstellung
einfache mechanische ExfoliationWegbrennen des Si beim SiC-Kristallweitere Methoden
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 8 / 18
Herstellung
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 9 / 18
Die Identifikation
optisch mit AFM
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 10 / 18
Eigenschaften
ultimativ dünn: 3.35ADichte von 0.77mg/m2
Bruchstärke von 42N/mVergleich Stahl: 0.4N/m
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 11 / 18
Eigenschaften
ultimativ dünn: 3.35ADichte von 0.77mg/m2
Bruchstärke von 42N/mVergleich Stahl: 0.4N/m
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 11 / 18
Eigenschaften
ultimativ dünn: 3.35ADichte von 0.77mg/m2
Bruchstärke von 42N/mVergleich Stahl: 0.4N/m
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 11 / 18
Eigenschaften
ultimativ dünn: 3.35ADichte von 0.77mg/m2
Bruchstärke von 42N/mVergleich Stahl: 0.4N/m
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 11 / 18
Eigenschaften
absorbiert 2.3 Prozent (απ) der Lichtintensitätnahezu transparent und farblos
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 12 / 18
Eigenschaften
absorbiert 2.3 Prozent (απ) der Lichtintensitätnahezu transparent und farblos
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 12 / 18
Eigenschaften
elektrische Leitfähigkeit von 0.96·106Ω−1cm−1
Vergleich Kupfer: 0.60·106Ω−1cm−1
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 13 / 18
Eigenschaften
elektrische Leitfähigkeit von 0.96·106Ω−1cm−1
Vergleich Kupfer: 0.60·106Ω−1cm−1
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 13 / 18
Eigenschaften
thermische Leitfähigkeit von ≈5000WK−1m−1
Vergleich Kupfer: ≈400WK−1m−1
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 14 / 18
Eigenschaften
thermische Leitfähigkeit von ≈5000WK−1m−1
Vergleich Kupfer: ≈400WK−1m−1
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 14 / 18
Eigenschaften
ungewöhnlicher Quanten-Hall-Effekt
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 15 / 18
Anwendungen
"Klein-tunneling"
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 16 / 18
Anwendungen
in Solarzellen anstelle von Indiumzinnoxid (IZO)in der Raumfahrt
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Anwendungen
in Solarzellen anstelle von Indiumzinnoxid (IZO)in der Raumfahrt
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Quellen
http://www.nobelprize.org/en.wikipedia.org/wiki
L. Holtmeier (University of Bielefeld) Graphene 2013 18 / 18
