문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 그래핀 (문단 편집) == 설명 == [[탄소]] 원자들이 육각형의 벌집 모양으로 서로 연결되어 [[2차원]] 평면 구조를 이루는 [[고분자]] [[탄소]] [[동소체]]이다. 그래핀 하나는 평면 구조이지만, 실제로 쓰이는 그래핀은 많은 그래핀 층이 차곡차곡 쌓인 형태로 존재한다. || {{{#!wiki style="margin: -5px -10px -6px" [[파일:graphene_orbital.png|width=100%]]}}} || || '''그래핀의 탄소 원자의 오비탈''' || 바닥상태에서 탄소 원자의 오비탈은 || '''↿⇂''' || || '''↿⇂''' || || '''↿''' || '''↿''' || || || 1s || || 2s || ||<-3> 2p || 이며, 결합을 할 때에는 하나의 2s 오비탈이 2p 오비탈으로 전이된다. || '''↿⇂''' || || '''↿''' || || '''↿''' || '''↿''' || '''↿''' || || 1s || || 2s || ||<-3> 2p || [[다이아몬드]]의 탄소 원자는 짝을 이루지 않는 s 오비탈 1개와 p 오비탈 3개를 사용하여 4개의 원자와 결합을 이룬다. 이 오비탈들은 에너지가 안정되기 위해 [[혼성 오비탈|sp3 혼성 오비탈]]을 형성한다. || '''↿⇂''' || || '''↿''' || '''↿''' || '''↿''' || '''↿''' || || 1s || ||<-4> sp3 || 그래핀의 경우 탄소 원자 3개와 결합하기 때문에 s 오비탈 1개와 p 오비탈 2개가 sp2 혼성 오비탈을 형성한다. || '''↿⇂''' || || '''↿''' || '''↿''' || '''↿''' || || '''↿''' || || 1s || ||<-3> sp2 || || 2p || 그래핀의 sp2 혼성 오비탈은 이웃한 세 원자의 sp2 오비탈과 시그마 결합을 하고 남아있는 p 오비탈은 이웃한 원자의 p 오비탈과 파이 결합을 한다. 이때 세가지 방향의 파이 결합이 가능하기 때문에 파이 결합은 공명구조를 이루게 되며 이럴 경우 파이 결합은 비편재화되어 여러 탄소 원자에 걸쳐진 모습이 된다. 따라서 p 오비탈은 그래핀 전체에 퍼져있는 모양이 되고 그래핀은 금속이 아닌데도 흑연처럼 [[전기]]가 통할 수 있게 된다.[* 물리적인 접근으로 보자면, 그래핀의 Sub-Lattice(혹은 Basis라고도 한다.)를 이루는 두 원자가 동일 물질로 완전한 대칭성을 가지고 있기 때문에 Conduction Band와 Valance Band가 서로 터치하는 밴드갭이 0인 무질량 디랙페르미온 띠 구조를 보여준다. --다른 말로는 Zero Gap Semimetal--당장 위의 공명에 관한 설명은 2h-TMDC의 어마어마한 밴드갭을 설명 할 수 없다.] 그렇게 연결된 탄소 원자간 간격은 0.142나노미터, 그래핀들이 쌓였을 때 그래핀간의 간격은 0.335나노미터가 된다. [[공유결합]]으로 떡칠된 그래핀의 특성상 그래핀은 매우 강하고 질겨서 '''인장강도는 130GPa, 탄성계수는 1TPa 정도이다.'''[* Lee, C.; Wei, X.; Kysar, J. W.; Hone, J. (2008). "Measurement of the Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Graphene". Science 321 (5887): 385–8.] 쉽게 설명하자면 강철보다 수백배 단단하다. 공 모양으로 싸면 [[풀러렌]], 김밥처럼 말면 [[탄소 나노튜브]], 계속 쌓으면 흑연이 된다. (후술하겠지만 흑연에 스카치테이프를 붙였다 떼는 방법으로 2004년에 그래핀 한 층을 분리해냈다) 물론 물리적으로 싼다거나 돌돌 말아도 풀러렌이나 탄소 나노튜브가 되지는 않지만 구조가 그렇다는 얘기.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기