Multiple LAMMPS Script of Graphene Crystal Cell

Multiple LAMMPS Script of Graphene Crystal Cell

Zhixin Hui

School of Physics and Information Technology, Ningxia Normal College, Guyuan, 756000, China

hzxsyp@https://www.sodocs.net/doc/a517982683.html,

Keywords: LAMMPS, graphene, crystal, lattice, model

Abstract.It is the premise and foundation of numerical simulation to build models, because the optimal initial configuration of models can reduce the time of optimization and relaxation, and the ideal simulation results can be obtained. Nevertheless, as far as beginners are concerned, non interface operation of the LAMMPS system makes them more difficult to learn and manipulate, so they have no choice but to study the manual over and over again. Well, at least spend far too long in learning manual on account of less corresponding resources. Firstly, the basic concepts were presented in the paper such as lattice, unit cell, primitive cell, basis vector and lattice constant of crystal. Furthermore, what should be considered when compiling the LAMMPS script of lattice was described. Considering graphene, as material science and other areas of research focus at present, its lattice scripts were compiled respectively in the paper, including different chiralities of zigzag and armchair, different stacking ways of AA and AB. finally, the monolayer graphene models lattice structure of 2×2 and bilayer graphene models lattice structure of 2×2×2 were showed respectively using the VMD visual software, and this will provide beginners with a variety of ideas in modeling.

1. Introduction

LAMMPS [1], abbreviation of Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator, is a classical molecular dynamics simulation code designed to run efficiently on parallel computers, and was developed at Sandia National Laboratories, a US Department of Energy facility, with funding from the DOE. Because it is an open-source code, distributed freely under the terms of the GNU Public License, it is particularly gaining popularity among many scholarsin recent years. By reason of non interface operation of the LAMMPS system and other reasons making them more difficult to learn and manipulate, more beginners finished reading after learning a few pages of manual.

It is the premise and foundation of numerical simulation to build models, because the optimal initial configuration of models can reduce the time of optimization and relaxation, and the ideal simulation results can be obtained. LAMMPS is a non interface operation system, then it is difficult for beginners to learn and manipulate. LAMMPS cannot establish molecules structure, cannot distribute force field parameters and cannot output the visual results, so these will bring more difficulties and Inconvenience to users. So far, there are no other corresponding resources or tutorials but LAMMPS manual. To provide reference material and help the beginners avoid detours, something about how to establish the model’s script was systemized in the below content.

2. Pre-knowledge

Graphene [2] is the name given to a flat monolayer of carbon atoms tightly packed into a two-dimensional (2D) honeycomb lattice, and is a basic building block for graphitic materials of all other dimensionalities. It can be wrapped up into 0D fullerenes, rolled into 1D nanotubes or stacked into 3D graphite. Since discovered in 2004, graphene has attracted tremendous research interest in exploring the unique physics and novel applications due to its novel properties such as mechanics, optics, electrics, thermology and so on. In this paper, many models of graphene were established using different lattices on LAMMPS.

Solid can be classified into crystal, non-crystal and quasi-crystal. The atoms in ideal crystal are neatly and periodically arranged themselves, and have property of long range ordering. But the non-crystal does not have long-range patterns. Quasi-crystal is a solid different from crystal and non-crystal [3]. The concrete arrangement form of atoms in crystal is called crystal lattice or lattice.

Familiar lattices include Simple Cubic (SC), Body-centered Cubic (BCC), Face-centered Cubic (FCC) and Hexagonal Close-Packed (HCP).

To illustrate the atoms packing ways, we just cite the first three lattices listed above (Fig. 1 to Fig. 4). Dots in the figure represents the location of atom, all the crystal lattice is the result of lattice periodically arranged over and over again. We can see from the SC lattice in figure 1 that the location of the atom in upper layer just translate the location of the centre of an atom in a certain layer labeled with A a lattice length along layers’ direction. If the lattice arrangement ways likes that, we shall call it AA packing. For the FCC lattice, the location of sphere gap in a certain layer is the location of centre of sphere labeled with B in upper layer, and we shall call it AB packing. For the BCC lattice, the location of sphere gap in B layer is the location of centre of sphere labeled with C, we shall call it ABC packing.

Figure 1 A simple cubic lattice Figure 2 A body-centered cubic lattice

Figure 3A face-centered cubic lattice Figure 4 Primitive cell and basis vector

All lattice have a common characteristic of periodicity. We usually describe it using primitive cell and basis vector. The primitive cell is the smallest periodical cell or smallest volume in general. Primitive cell chosen is not unique as long as it is the smallest one. Basis vector means the edge vector of the primitive cell, which is denoted by a 1, a 2 and a 3 (Fig. 4).

3. Graphene

3.1 Monolayer armchair graphene. The lattice constant, the basis atoms location and the basis vector need to know before the model is establish. There are a little difference between lattice and primitive cell, although they are all periodical element. The primitive cell is the smallest one, but the lattice, which may be two or more primitive cell, has no restriction. Lattice command used to establish model in LAMMPS code is as follow; lattice custom a1 a2 a3 basis1,basis2…. Where a1, a2 and a3, followed by the coordinate of its direction, denote basis vector. The units of coordinate must be the multiple of lattice constant, which may be a decimal. The basis vectors can be orthogonal to each other such as regular hexahedron or be non-orthogonal to each other such as parallelepiped. Basis1, basis2 etc. represent actual coordinates of the basis atoms. Note that its arguments are fractional coordinates (0.0 <= x, y, z < 1.0), so that a value of 0.5 means a position half-way across the unit cell in that dimension. The length of each edge can be regarded as 1 without regard to the actual value in three directions, even though they may be different from each other. It is easy of orthogonal cube lattice to understand, but care must be taken for the parallelepiped lattice, which will be detailed in the rest of this paper.

The basis vector of monolayer graphene lattice along z direction can be any real number greater than zero, but the value of z must be less than 1when we create the simulation box, or the many larer graphene of AA packing will be established. Here, 1.421? was set as the length of C-C bond [4,5], and the length of lattice in z direction as 0.8 times as lattice constant. The setting of 4 atoms lattice 1 of graphene is shown as following; lattice constant 1.421?, a1(3, 0, 0), a2(0, 1.732,

0), a3(0, 0, 2.357), basis1(0, 0, 0), basis2(0.333, 0, 0), basis3(0.5, 0.5, 0), basis4(0.833, 0.5, 0). The

crystal cell, the 4 basis atoms location and the lattice model of 2×2 displayed by VMD is shown in Fig. 5.

Figure 5 Rectangle crystal cell

There are two important points to notice. Firstly, the boundary condition of simulation box cannot be periodic, or the atoms in box may overlap, since the LAMMPS is different from other software. As shown in Fig. 6, the direction of crystal cell in LAMMPS extends along the direction of the three axes, but not along the direction of basis vector. We can also find that there are atoms on the other lattice point s in addition to on the lattice points of 2×2 lattice, so this will bring the atoms overlap for the periodical boundary. Secondly, the coordinate of a certain atom is the fractional coordinate of the maximum value of crystal cell in that direction, not the fraction of the projection of basis vector. For example, angle is existed between a1 and x axis in Fig. 12, the coordinate of atom 2 in y direction is not the fraction of 1/2 of a2, but the projection of the vector a1+a2, so that the value of it means a position1/3 across the crystal cell in that dimension. The setting of 2 atoms lattice 6 of graphene is shown as following; lattice constant 2.461?, a1(0.866, -0.5, 0), a2(0, 1, 0), a3(0, 0, 1.361), basis1(0, 0, 0), basis2(0.333, 0.667, 0). The crystal cell, the 2 basis atoms location and the lattice model of 2×

Figure 7 Rectangle crystal cell Figure 8 Parallelogram crystal lattice

3.2 Monolayer zigzag graphene. The setting of 4 atoms lattice 7 of graphene is shown as following; lattice constant 1.421?, a1(1.732, 0, 0), a2(0, 3, 0), a3(0, 0, 3), basis1(0, 0, 0), basis2(0, 0.333, 0), basis3(0.5, 0.5, 0), basis4(0.5, 0.833, 0). The crystal cell, the 4 basis atoms location and the lattice model of 2×2 displayed by VMD is shown in Fig. 7. The setting of 2 atoms lattice 12 of graphene is shown as following; lattice constant 2.461?, 2.461 a1(1, 0, 0), a2(-0.5, 0.867, 0), a3(0, 0, 1.361), basis1(0, 0, 0), basis2(0.667, 0.333, 0). The crystal cell, the 2 basis atoms location and the lattice model of 2×2 displayed by VMD is shown in Fig. 8.

3.3 Bilayer graphene. There are no existences of AA packing among practical crystals. It is very easy to establish the models with AA packing in theory. Two ways; (1) on the basis of the crystal cell of monolayer graphene, letting the length of box in z axis direction as 1. (2) using crystal cell, tacking the lattice 1 as an example, attice constant 1.421?, a1(3, 0, 0), a2(0, 1.732, 0), a3(0, 0,

2.357), basis1(0, 0, 0), basis2(0.333, 0, 0), basis3(0.5, 0.5, 0), basis4(0.833, 0.5, 0), basis5(0, 0, 0.5), basis6(0.333, 0, 0.5), basis7(0.5, 0.5, 0.5), basis8(0.833, 0.5, 0.5). the lattice model of 2×2×2 displayed by VMD is shown in Fig. 9.

AB packing is the most common way among graphene and graphite. Here, we present two 2×2×2 lattice models using different ways. (1) attice constant 1.421?, a1(3, 0, 0), a2(0, 1.732, 0), a3(0, 0, 4.715), basis1(0, 0, 0), basis2(0.333, 0, 0), basis3(0.5, 0.5, 0), basis4(0.833, 0.5, 0), basis5(0,

y

x a 1 a 2 ● ● ●

● 1 2 4 3 y

x a 1 a 2 ● ● ● ● 1 2 3

4

0, 0.5), basis6(0.167, 0.5, 0.5), basis7(0.5, 0.5, 0.5), basis8(0.667, 0, 0.5). the lattice model of 2×2×2 displayed by VMD is shown in Fig. 10. Note that, there is only one way for the atoms in upper layer, for the coordinate value of atom may equal 1 in x or y axis direction. (2) attice constant

2.461?, a1(1, 0, 0), a2(0.5, 0.867, 0), a3(0, 0, 2.729), basis1(0, 0, 0), basis2(0.333, 0.333, 0), basis3(0.667, 0.667, 0.5), basis4(0, 0 ,0.5). the lattice model of 2×2×2 displayed by VMD is shown in Fig. 11.

Figure 9 AA packing Figure 10 First AB packing Figure 11Second AB packing Conclusion

The basic concepts such as lattice, unit cell, primitive cell, basis vector and lattice constant of crystal, which will be used in LAMMPS code, were presented in the paper, and the distinguish among AA packing, AB packing and ABC packing were detailed as well. In view of graphene is the hotspot in the area of material science and condensed matter physics, many ways about how to establish crystal cell four atoms and two atoms lattices of the graphen with zigzag and armchair were introduced respectively by LAMMPS code, and the lattice model of 2×2×2 displayed by VMD were shown. At last, the AA packing and AB packing of graphene with 8 atoms and 4 atoms were established. Through the different modeling ways were provided for beginners and let them avoid detours in the way of learning LAMMPS. Due to the limited space, there are more ways about lattices of the monolayer graphene and bilayer graphene not introduced in the paper. If the readers are interested in it, he can establish lattice and verify by himself.

Acknowledgements

This work was supported by the Ningxia Higher Education Institution Scientific Research Project (Ningxia Provincial Committee of Education [2012] 336) and the Innovative Research Team Project of Ningxia Normal College (Grant Nos.ZY201211).

References

[1] Plimpton, Steve: J. Comput. Phy. V ol. 117 (1995), p. 1-19

[2] Novoselov K.S., Geim A.K, Morozov S V , Morozov S. V .: Sci. V ol. 306 (2004), p. 666—669

[3] Huang Kun: solid state physics (Higher Education Publications, China 1988)

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[5] Ni Z H, Wang H M, Kasim J. and Shen Z. X: Nano Lett. Vol. 7 (2007), p. 2758-2763

石墨烯性能简介

第一章石墨烯性能及相关概念 1 石墨烯概念 石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯狭义上指单层石墨，厚度为0.335nm，仅有一层碳原子。但实际上，10层以内的石墨结构也可称作石墨烯，而10层以上的则被称为石墨薄膜。单层石墨烯是指只有一个碳原子层厚度的石墨，碳原子-碳原子之间依靠共价键相连接而形成蜂窝状结构。完美的石墨烯具有理想的二维晶体结构，由六边形晶格组成，理论比表面积高达2.6×102m2 /g。石墨烯具有优异的导热性能(3×103W/(m?K))和力学性能(1.06×103 GPa)。此外，石墨烯稳定的正六边形晶格结构使其具有优良的导电性，室温下的电子迁移率高达1.5×104 cm2 / (V·s)。石墨烯特殊的结构、突出的导热导电性能和力学性能，引起科学界巨大兴趣，成为材料科学研究热点。 石墨烯结构图

2 石墨烯结构 石墨烯指仅有一个原子尺度厚单层石墨层片，由 sp2 杂化的碳原子紧密排列而成的蜂窝状晶体结构。石墨烯中碳 -碳键长约为 0.142nm。每个晶格内有三个σ键，连接十分牢固形成了稳定的六边状。垂直于晶面方向上的π键在石墨烯导电的过程中起到了很大的作用。石墨烯是石墨、碳纳米管、富勒烯的基本组成单元，可以将它看做一个无限大的芳香族分子，平面多环烃的极限情况就是石墨烯。 形象来说，石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构，看上去就像一张六边形网格构成的平面。在单层石墨烯中，每个碳原子通过 sp2 杂化与周围碳原子成键给构整流变形，每一个六边单元实际上类似苯环，碳原子都贡献出个一个未成键电子。单层石墨烯厚度仅0.35nm ，约为头发丝直径的二十万分之一。 石墨烯的结构非常稳定，碳原子之间连接及其柔韧。受到外力时，碳原子面会发生弯曲变形，使碳原子不必重新排列来适应外力，从而保证了自身的结构稳定性。 石墨烯是有限结构，能够以纳米级条带形式存在。纳米条带中电荷横向移动时会在中性点附近产生一个能量势垒，势垒随条带宽度的减小而增大。因此，通过控制石墨烯条带的宽度便可以进一步得到需要的势垒。这一特性是开发以石墨烯为基础的电子器件的基础。

domino权限

Domino数据库存取控制列表（ACL） 在Domino中，数据库的存取控制列表是Domino安全性的重要组成部分，也是决定每个用户能否访问数据库的主要设置。每个数据库都有自己的存取控制列表（Access Control List, 以下简称ACL）。打开一个数据库，选择菜单“文件”-“数据库”-“存取控制”，就可以看到该数据库的ACL。 ACL分为四个页面：基本、角色、日志和高级。以下分别说明这四个页面中的内容。并说明了ACL中可以接受的名称格式。 ACL的“基本”页面 ACL的核心功能都包含在“基本”页面中。在“个人/服务器/工作组”中选择“全部显示”，所有存取级别的用户都会被列出。也可以选择仅查看“管理者”、“设计者”等某个存取级别的用户。当选中某个用户名时，对话框中会显示他的用户类型和存取级别，以及与此存取级别相应的一些扩展和限制选项。用户类型和存取级别指定了用户对此数据库的最大权限。数据库的管理员可以增加、删除或修改用户的权限。

七个存取级别 ACL中共有七个存取级别：管理者、设计者、编辑者、作者、读者、存放者和无访问权限。了解这些级别的含义是了解ACL工作机制的基础。下图显示了每个存取级别的缺省权限，从无访问权限开始，每个级别都比下一级拥有更多的权限，直到拥有所有权限的管理者。（每个级别的权限都包含其下所有级别的权限）。

无访问权限 此级别表示用户没有任何权限，不能存取数据库。管理员可以开放给无访问权限的权限只有“读取公用文档”和“写公用文档”。关于公用文档的概念，见下面的“读写公用文档”部分。 存放者和读者 存放者只能向数据库中放入文档，但不能读取这些文档。读者则只能读文档，但不能向数据库中放入文档。二者都只具有单一的功能。（读者拥有一个额外的权限，可以执行代理）。 作者 作者可以创建、修改、删除文档。但是，要想使拥有作者权限的用户能够修改、删除文档，还需要作进一步的设置：要创建文档，需要选中“创建文档”选项。要修改文档，需要设置文档中的作者域。要删除文档，需要选中“删除文档”选项，同时需要设置文档中的作者域。 在设计数据库时，有一类特殊的域称为作者域，这种域的类型是“作者”。在文档中，作者域可以包含用户、群组或角色的名称。如果一个用户在ACL中具有作者权限，同时，他的名字又包含在文档的作者域中，那么，这个用户就是该文档的所有者之一，可以修改此文档。如果用户未被包含在作者域中，则即使此文档是由他创建的，也无权修改它。 作者域只对存取级别为作者的用户起作用。其他的存取级别不受

石墨烯的制备与表征综述

氧化石墨烯还原的评价标准 摘要还原氧化石墨烯(RGO)是一种 有趣的有潜力的能广泛应用的纳米 材料。虽然我们花了相当大的努力 一直致力于开发还原方法,但它仍然 需要进一步改善,如何选择一个合适 的一个特定的还原方法是一个棘手 的问题。在这项研究中,还原氧化石 墨烯的研究者们准备了六个典型的 方法:N2H4·H2O还原,氢氧化钠还 原,NaBH4还原,水浴还原 ,高温还原以及两步还原。我们从四个方面系统的对样品包括：分散性,还原程度、缺陷修复程度和导电性能进行比较。在比较的基础上,我们提出了一个半定量判定氧化石墨烯还原的评价标准。这种评价标准将有助于理解氧化石墨烯还原的机理和设计更理想的还原方法。 引言 单层石墨烯,因为其不寻常的电子性质和应用于各个领域的潜力,近年来吸引了巨大的研究者的关注。目前石墨烯的制备方法,包括化学气相沉积(CVD)、微机械剥离石墨,外延生长法和液相剥离法。前三种方法因为其获得的石墨烯的产品均一性和层数选择性原因而受到限制。此外,这些方法的低生产率使他们不适合大规模的应用。大部分的最有前途生产的石墨烯的路线是石墨在液相中剥离氧化然后再还原,由于它的简单性、可靠性、大规模的能力生产、相对较低的材料成本和多方面的原因适合而适合生产。这种化学方法诱发各种缺陷和含氧官能团,如羟基和环氧导致石墨烯的电子特性退化。与此同时,还原过程可能导致发生聚合、离子掺杂等等。这就使得还原方法在化学剥离法发挥至关重要的作用。 到目前为止,我们花了相当大的努力一直致力于开发还原的方法。在这里我们展示一个简单的分类:使用还原剂(对苯二酚、二甲肼、肼、硼氢化钠、含硫化合物、铝粉、维生素C、环六亚甲基四胺、乙二胺(EDA) 、聚合电解质、还原糖、蛋白质、柠檬酸钠、一氧化碳、铁、去甲肾上腺素)在不同的条件(酸/碱、热处理和其他类似微波、光催化、声化学的,激光、等离子体、细菌呼吸、溶菌酶、茶溶液)、电化学电流,两步还原等等。这些不同的还原方法生成的石墨烯具有不同的属性。例如,大型生产水分散石墨烯可以很容易在没有表面活性稳定剂的条件下地实现由水合肼还原氧化石墨烯。然而,水合肼是有毒易爆,在实际使用的过程中存在困难。水浴还原方法可以减少缺陷和氧含量的阻扰。最近,两个或更多类型的还原方法结合以进一步提高导电率或其他性能。例如,水合肼还原经过热处理得到的石墨烯通常显现良好的导电性。

石墨烯基本特性

2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用高度定向的热解石墨首次获得了独立存在的高质量石墨烯，打破了传统的物理学观点:二维晶体在常温下不能稳定存在。两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是一种碳原子分布在二维蜂巢晶体点阵上的单原子层晶体。被认为是构建所有其他维数石墨材料的基本单元，它可以包裹成零维的富勒烯，卷曲成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨，如图所示。石墨烯晶体C-C键长为0.142nm，每个碳原子4 个价电子中的3 个通过σ键与临近的3个碳原子相连，S、Px 和Py3个杂化轨道形成强的共价键合，组成sp2杂化结构。这些σ键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。拉伸强度高达130Gpa，破坏强度为42N/m，杨氏模量为1.0TPa,断裂强度为125Gpa 与碳纳米管相当。石墨烯的厚度仅为0.35nm左右，是世界上最薄的二维材料。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。（百度百科）石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍，甚至还要超过钻石，是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料。

石墨烯结构示意图（10） 石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。传统的半导体和导体，例如硅和铜，由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，2013年一般的电脑芯片以这种方式浪费了72%-81%的电能。而在石墨烯中，每个碳原子都有一个垂直于碳原子平面的σz轨道的未成键的p电子，在晶格平面两侧如苯环一样形成高度巡游的大π键，可以在晶体中自由高效的迁移，且运动速度高达光速的1/300，电子能量不会被损耗，赋予了石墨烯良好的导电性。晶格平面两侧高度巡游的大π键电子又使其具有零带隙半导体和狄拉克载流子特性宽频的光吸收和非线性光学性质, 以及室温下的量子霍尔效应等。常温

石墨烯介绍

获奖者2010年10月5日，2010年诺贝尔物理学奖被授予英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的研究。 PPT1安德烈·海姆，1958年10月出生于俄罗斯，拥有荷兰国籍，父母为德国人。1987 年在俄罗斯科学院固体物理学研究院获得博士学位。他于2001年加入曼彻斯特大学，现任物理学 教授和纳米科技中心主任。之前拥有此荣誉头衔的人包括卢瑟福爵士，卢瑟福于1907-1919年在曼 彻斯特大学工作。 他至今发表了超过150篇的文章，其中有发表在自然和科学杂志上的。他获得的奖项包括2007 年的Mott Prize和2008年的Europhysics Prize。2010年成为皇家学会350周年纪念荣誉研究教授。 在2000年他还获得“搞笑诺贝尔奖”——通过磁性克服重力，让一只青蛙悬浮在半空中。10年 后的2010年他获得诺贝尔物理学奖。 2010年医学奖：荷兰的两位科学家发现哮喘症可用过山车治疗。 和平奖：英国研究人员证实诅咒可以减轻疼痛。 PPT2康斯坦丁·诺沃肖洛夫，1974年出生于俄罗斯，具有英国和俄罗斯双重国籍。2004年在荷兰奈梅亨大学获得博士学位。是安德烈·海姆的博士生。 曼彻斯特大学目前任教的诺贝尔奖得主人数增加到4名，获得诺贝尔奖的历史总人数为25位。发现 石墨属于混晶，为片层结构，层内由共价键相连，层间由分子间作用力相连。共价键是比较牢固的，但分子间作用力（范德华力）小得多。因此，石墨的单层是牢固的，而层间作用力很小，极易脱落。 2004年，他们发现了一种简单易行的新途径。他们强行将石墨分离成较小的碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄片，然后用一种特殊的塑料胶带粘住薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯。 结构

石墨烯制备方法研究

石墨烯制备方法研究 具有优良的力学、电学、热学及电子学性质的石墨烯，近些年来成为研究的热点。简单介绍了石墨烯制备的主要方法，包括微机械分离法、化学插层法、加热SiC法及气相沉积法。 标签：石墨烯；制备方法 0 引言 自2004年Novoselov，K. S.等使用微机械剥离法从高定向热解石墨上剥离观测到石墨烯以来，碳元素同素异形体又增加了新的一员，其独特的性能和优良的性质引起了研究人员的极大关注，掀起了一波石墨烯的研究高潮。 石墨烯又称单层石墨，是只有一个C原子层厚度的石墨，是构建其他碳质材料的结构单元。通过SP2杂化成键，碳原子与周围三个碳原子以C-C单键相连，同时每个碳原子中未成键的一个π电子形成与平面垂直的π轨道。结构决定性质，石墨烯具有强度很大的C-C键，因此其具有极高的强度（其强度为130GPa，而无缺陷的石墨烯结构的断裂强度是42N/m）。而其可自由移动的π电子又赋予了石墨烯超强的导电性（石墨烯中电子的典型传导速率为8×105m/s）。同时，石墨烯还具有一系列奇特的电子特性，如反常的量子霍尔效应，零带隙的半导体以及电子在单层石墨片层内的定域化现象等。 规模化制备大批量石墨烯是石墨烯材料应用的第一步，已成为当前研究的重点。按照石墨烯的制备途径，可以将其制备方法分为两类：自上而下制备以及自下而上制备。顾名思义，简单地说自上而下途径是从石墨中获得石墨烯的方法，主要依靠物理过程处理石墨使其分层来得到石墨烯。自下而上途径是从碳的化合物中断裂化学键生长石墨烯的方法，主要依靠加热等手段使含碳化合物分解从而生长石墨烯。 1 自上而下制备石墨烯途径 自上而下途径是从石墨出发（又可称之为石墨途径），用物理手段如机械力、超声波、热应力等破坏石墨层与层之间的范德华力来制备单层石墨的方法。根据石墨处理方法的不同，又可细分为机械剥离法和化学插层法。前者是直接使用机械方法将石墨分层来获得石墨烯的方法。后者则是将石墨先用化学插层剂处理转换为容易分层的形式如石墨插层化合物，然后再对其处理来获得石墨烯。 这类方法的优点是原料来源广泛，制备操作较为简单，制备一般不需高温，对设备要求不是很高，但是这类方法是通过石墨分层得到的，得到的单层石墨混在石墨片层中，其分离比较困难，而且生成的石墨烯尺寸不可控。 1.1 机械剥离法

Lotus Script语法基础篇

Lotus Script语法基础篇 注释 注释在程序运行中并不执行，只是让程序员在编写程序的时候添加的一些标记性的文字，但他的作用可不容忽视,在编写一个程序模块时说明这个模块的功能、作用、创建时间、作者等，这对以后的维护大有好处。一般在用户的脚本中插入头信息是一个不错的想法，如下事例： ‘Script name: Connect internet ‘Author: zynet ‘Last Modified: 6/23/08 ‘Description: Connect my webserver. 1.单行注释：通过输入一个单引号( ‘ )或REM ( Remark的缩写 )来添加。 2.多行注释：%Rem …%End Rem 所以以上例子也可以写成这样： %REM Script name: Connect internet Author: zynet Last Modified: 6/23/08 Description: Connect my webserver. %END REM 变量和数据类型 1.声明变量 Dim Variablename as type dim是dimension的缩写，为变量的值在内存中创建一个空间。 Variablename 是变量的名称，一个变量的名称一定要以字母开头，其后可以是字母、任何数字以及下划线，变量的名称不区分大小写，最多可容纳40个字符。Lotus中有一些保留字，大部分是指令和语句，它们不能被用做变量名。 type是数据类型，可以是Boolean、Byte、Integer、Long、Single、Double、Currency、String、Variant 当然以后在介绍面象对象的时候还涉及到类和对象的定义，也是这个声明格式，这些在以后再介绍。 类型值 Size

石墨烯的制备方法概述

石墨烯的制备方法概述 1物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热 解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在1mm厚的高 定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上， 再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 但是这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。

1.2取向附生法—晶膜生长 PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。首先在1150°C下让C原子渗入钌中，然后冷却至850°C，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”，“孤岛”逐渐长大，最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80%后，第二层开始生长，底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用，第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离，只剩下弱电耦合，这样制得了单层石墨烯薄片。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。 1.3液相和气相直接剥离法 液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中，超声1h后单层石墨烯的产率为1%，而长时间的 超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。研究表明，当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时，溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量，能够较好地剥离石墨烯

石墨烯纤维纱的性能及其应用

石墨烯纤维纱的性能及其应用 石墨烯的发现 石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电性能最强的新型纳米材料，从2004年石墨烯在实验室被正式制备以来，受到全球广泛关注，被誉为“新材料之王”。在国内，相关技术人员通过打开分子链，嵌入金属模板，利用高科技高温煅烧这一航天技术，成功从玉米芯纤维素中研制出生物质石墨烯，全球首创，成为2016年纤维新秀。 用石墨烯纤维面料的独特功效 1、体温即可激发的远红外 石墨烯特有人体体温激发远红外功能，促进血液微循环，加速新陈代谢，有效放松肌肉缓解疲劳，用石墨烯纤维面料制作贴身衣物，亲肤能改善血液微循环，缓解慢性疼痛，有效改善人体亚健康。 2、抗菌抑菌 石墨烯纤维特有抗菌抑菌功能，有效抑制真菌的滋生，抑菌除臭功能显著。 3、吸湿透气 石墨烯纤维同时具有祛湿透气功能，能持久保持肌肤干爽，透气舒适，有效保护私处健康。 4、抗静电 天然抗静电功能，让穿着更舒适。 5、防紫外线 石墨烯纤维同时具防紫外线功能，无论制作贴身衣物还是外穿时装，功能同样出众。

石墨烯纤维的应用范围 、墨烯内暖纤维石墨烯内暖纤维是由生物质石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料，具备超越国际先进水平的低温远红外功能，集防静电等作用于一身。 石墨烯内暖纤维长丝、短纤规格齐全，短纤可与棉毛丝麻等纤维以及涤纶腈纶等其他各种纤维等其他各种纤维搭配混纺，长丝可与各种纤维交织，制备不同功能需求的纱线面料。 在纺织领域，可以制成袜类、婴幼服饰、家居面料、户外服装等。石墨烯内暖纤维的用途服装领域，还可以应用于车辆内饰、美容卫材、摩擦材料、过滤材料等。 墨烯内暖绒材料石墨烯内暖绒是由生物质石墨烯均匀分散于涤纶空白切片中进行共混纺丝生产而成。该技术既充分利用了可的低成本生物质资源，又将生物质石墨烯的功能充分展现到纤维中，获得了高性能、高附加值的新型纺织材料。石墨烯内暖绒材料具有远红外升温、保暖透气、抗静电等多功能特性，作为填充材料应用于棉被、羽绒服等，对提升纺织工业创新能力和推动高附加值产品开发具有重大意义和市场价值。

在 IBM Lotus Domino Designer 中使用 Java 构建应用程序

在 IBM Lotus Domino Designer 中使用Java 构建应用程序 Oscar Hernandez, 高级软件工程师, IBM 简介：本文旨在帮助那些传统的 LotusScript 开发人员转向 Java 开发。在几乎不具备 Java 知识的情况下，本文可帮助您开始在 IBM Lotus Domino 中进行Java 应用程序开发。 简介 对于 IBM Lotus Notes 应用程序开发人员来说，LotusScript 和 LotusScript 类在设计 Notes 应用程序时很有用。LotusScript API 支持以编程方式与数据库、文档，甚至设计元素进行交互。随着 Java 发展成为主流编程语言，原来越多的 Notes 应用程序开发人员开始将目光投向 Java。 本文面向那些想要在 IBM Lotus Domino 中使用 Java 进行编程的 LotusScript 开发人员。假定读者具有一定的 LotusScript 编程经验。 本文包含三部分：Java 语言、示例和其他要素。Java 编程人员可以直接跳到示例部分，但是新手应该从 Java 语言部分开始阅读。 Java 语言 发布于 1995 年，Java 是一种面向对象的编程语言，它的出现满足了平台独立性需求。这是通过将 Java 源代码编译成字节码实现的，然后任意平台上的任何Java 虚拟机（JVM）都可以解释字节码。 因此，只要为目标平台实现了 JVM，就可以运行任何 Java 应用程序。有关更多信息，请参见“The History of Java Technology”。 Java 的语法类似于 C，而它面向对象的实现方式类似于 C++，因此 C/C++ 编程人员可以轻松掌握 Java。但是，LotusScript 开发人员可能会发现 Java 语法与 LotusScript 大不相同。 由于本文关注的是在 Lotus Domino 中使用 Java，因此所展示的示例也将在Lotus Domino 的环境中实现。 我们从经典的“Hello World”示例开始。在 Domino Designer 中创建新的 Java 代理时，会收到表 1 左栏所示的模板代码。右栏的代码已经进行了修改以适应“Hello World”示例的需要。

前沿讲座石墨烯研究进展

石墨烯 世界2010年最大的科学笑话？ 是“石墨薄片”获2010世界诺贝尔物理学奖? 获奖理由是说：获奖科学家用小学生使用的铅笔，在纸上涂抹下铅笔芯中的石墨粉，再用胶粘纸，进行反复粘贴，石墨粉变薄，而能创造出天下奇迹。也就是石墨粉越薄，强度越大，强得能超过钢铁100倍？越薄越能耐高温？越薄越有超导电性？而没有任何事实根据支持，竟然获奖。 “石墨薄片”获奖，被推荐和评选为2010世界最大笑的理由是：因为在宇宙间，在世界上找不到，永远也找不到，物质越薄，强度越大，越能耐高温，电阻越小的物质和事实存在,诺贝尔奖又是世界上的大事。而宇宙间有数不尽的大自然机器早已作了上百亿年的试验，证据事实数据堆山塞海。人类也进行了数不尽的物质材料验证实验，事实证据也无处不在。无不说明在地球上，人世间绝对没有，物质越薄强度越大……的物质和事实存在。难道宇宙和人类早已进行了千年，万年……. 的辛苦实验，还不如用铅笔在纸上毫无事实根据的胡乱画圈？而世界顶级的科学家们，则对大自然的事实视而不见，就此胡乱的相信和评选.....，还有我们更多无知的吹捧，难道不是天下的大笑话？如果您不相信可以去自作小学生的实验，去看一看变相批评瑞典皇家科学院，2010年物理学评审委员会的建议文章，就会更明白。当

然还有在自由的环境下，用“石墨诺贝尔笑话奖”这个题目就能看到成千上万的科学精英们，对此问题是怎么说的？又是怎么样去看？

科学家将石墨烯聚光能力提高20倍 据美国物理学家组织网8月30日报道，英国科学家表示，他们对石墨烯的最新研究表明，让石墨烯与金属纳米结构结合可将石墨烯的聚光能力提高20倍，改进后的石墨烯设备有望在未来的高速光子通讯中用作光敏器，让速度为现在几十倍的超高速互联网成为现实。相关研究发表于《自然—通讯》杂志上。 2010年，英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃谢洛夫因在石墨烯研究领域的突出贡献而荣膺诺贝尔奖。现在，他们和剑桥大学科学家做出了这项最新发现，为提高互联网和其他通讯设施的速度铺平了道路。 此前科学家们就发现，将两根紧密排列的金属丝放在石墨烯上方，用光照射于其上会产生电力，这个简单的设备其实是一个基本的太阳能电池。更重要的是，因为石墨烯内的电子拥有高流动性和高速度等独特属性，石墨烯设备处理数据的速度可能是目前最快的互联网光缆的几十倍甚至几百倍。 然而，迄今为止，这些极富应用潜力的设备在实用过程中一直遭遇聚光效率低下这一瓶颈，石墨烯只能吸收照射于其上的3%的光线来产生电力，其余光线全成了“漏网之鱼”。

石墨烯薄膜制备方法研究

北京化工大学本科生毕业论文

题目石墨烯薄膜制备方法研究 诚信申明 本人声明： 所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究生成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其他教育机构的学位或证书而是用过的材料，其他同志对研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。本科生签名：日期：年月日

本科生毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：石墨烯薄膜制备方法研究 学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工0805 学生：艾东东指导教师（含职称）：元炯亮副教授专业负责人：刘晓林 1．设计（论文）的主要任务及目标 主要任务：（1）利用Hummers法制备氧化石墨； （2）利用电化学还原法制备石墨烯。 主要目标：配置一定浓度的氧化石墨溶液，导电玻璃作为基底，将氧化石墨溶液涂于导电玻璃表面，在恒电压下还原氧化石墨，制得薄层石墨烯。 2．设计（论文）的基本要求和内容 了解石墨烯国内外的研究现状和发展趋势，以及有关石墨烯的一些制备方法和表征手段，掌握基本的实验操作技能，学会分析实验结果。毕业论文完成后应具备独立进行研究的能力。 3．主要参考文献 [1] 朱宏伟，徐志平，谢丹等.石墨烯-结构、制备方法与性能表征[M].北京：清华大学出版社，2011:36～45 [2]郭鹏.石墨烯的制备、组装及应用研究[D],北京：北京化工大学，2010 [3] Hummers W S, Offeman R E, Preparation of graphite oxide[J].J Am Chem Soc, 1958,80(6):1339 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 前期文献查阅并准备开题2012.2.15～2012.2.29 2 进行相关实验，处理实验数据，分析结果2012.3.1～2012.5.1 3 总结实验结果，编写实验论文2012.5.1～2012.5.20 4 完善毕业论文，进行相关的修改2012.5.20～2012.5.30 5 准备毕业答辩及毕业相关的工作2012.5.30～2012.6.5

石墨烯的性能与应用

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 《材料物理》期末论文 石墨烯的性能及应用 学院名称：数理学院 专业班级：应用物理学11-1班 学生姓名：邢俊俊 学号： 201111020026 2014年6月

石墨烯的性能及应用 摘要：石墨烯其貌不扬，其微片看上去就好像是棉花一样的黑色絮状物，可它为什么如此受追捧？答案其实并不复杂。因为它太轻薄了，只有一个原子厚度，却又非常坚硬。除此之外，它还拥有优秀的导热性、极低的电阻率。在轻薄坚固的同时，它还几乎是完全透明的。这些特性让研究者们能够创造出无限的可能性，无怪乎石墨烯横空出世之时业界震惊。 关键词：石墨烯、新材料、物质、科技 Abstract:Graphene does not seem good, its microchip looks like black cotton floc, but why it can be so popular these days? The answer is not complicated. Because it is so thin and only has one atom thick, it is very hard, however. In addition, it has excellent thermal conductivity and low resistivity. It is in strong light while almost completely transparent. These features allow the researchers are able to create infinite possibilities, no wonder when the industry turned out of graphene shocked. Key words: Graphene, new materials, substances, Technology 1、前言： 石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆(Andre Geim)和康斯坦丁?诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸

lotusScript Notes类入门教程

LotusScript Notes 课程指导 欢迎来到 LotusScript 和 Notes 的世界。“LotusScript Notes 课程指导”由三节课程组成，介绍如何在 Notes 中使用 LotusScript 语言。每节课程包括： 1.指导您通过创建和测试的 Script 的一系列步骤。 2.在线式解答 Script。 3.一个挑战，要求您用刚刚学到的知识创建一段新的 Script。 4.一个方案，提供一个可能解决挑战的方案。 每节课程都使您学习到一些 Notes 应用开发的经验，使您完成上一节课程的内 步骤0：准备工作 每节课程都使用一个简单的讨论数据库，现在创建它： 1. 选择“文件”“数据库”“新建”。 2. 在“服务器”选项中，选择“本地”。 3. 输入标题。例如可以输入“学习 LotusScript”。 4. 输入文件名。例如可以输入“LEARNING.NSF”。 5. 如果在列表中没有发现模板，选择模板服务器并且选择一个包含这些模板的服务器。 6. 选择“讨论数据库(R4)”模板。 7. 使“继承未来的设计变化”选项无效。 8. 单击“确定”。 9. 在 Notes 完成创建新数据库时，关闭“关于此数据库”文档。 现在准备开始第一课。 目录：第一课：打印数据库标题 第二课：统计视图中文档的数量 第三课：发送电子邮件消息 第一课：打印数据库标题 第一课指导您用 Script 创建一个按钮，无论何时用户单击此按钮便可以打印出数据库的标题。先创建一个示例的讨论数据库叫做“学习 LotusScript”。然后： 1.创建一个按钮 2.书写一个按钮的 Script ，无论何时用户单击此按钮便可以打印出数据库的标题。 3.编译和测试该 Script。 步骤 A：创建按钮 用户单击按钮时运行 Script，所以首先创建一个按钮。 1. 打开创建好的“学习 LotusScript”数据库。 2. 选择“创建”“讨论主题”在数据库中创建一个新的主题文档。 3. 输入一个简单的文档主题，例如“Scripting in Notes is a joy”。 4. 输入一个分类，例如“Script”。 5. 把光标移动到文档正文域中并选择“创建”“热点”“按钮”。程序员的设计窗格出 现在屏幕底部，同时出现了属性框。 6. 在按钮属性框中，编写按钮的标签，例如“打印标题”，然后单击绿色确认标志保存 它。关闭属性框。 7. 在程序员的设计窗格中，如果该按钮没有被选中，则从定义好的可编程对象中选择“打 印标题”按钮。 8. 选择 Script 可选按钮。 9. 如果按钮事件没被选中的话，从按钮事件列表中选择“Click”。当“Click”事件发 生时，本 Script 将运行。

石墨烯的制备方法

一．文献综述 随着社会的发展，人们对材料的要求越来越高，碳元素在地球上分布广泛,其独特的物理性质和多种多样的形态己逐渐被人类发现、认识并利用。1924年 确定了石墨和金刚石的结构;1985年发现了富勒烯；1991年发现了碳纳米管；2004年,曼彻斯特大学Geim等成功制备的石墨烯是继碳纳米管被发现后富勒烯 家族中又一纳米级功能性材料，它的发现使碳材料领域更为充实,形成了从零维、一维、二维到三维的富勒烯、碳纳米管、石墨烯以及金刚石和石墨的完整系统。而2004年至今,关于氧化石墨烯和石墨烯的研究报道如雨后春笋般涌现，其已 成为物理、化学、材料学领域的国际热点课题。 制备石墨烯的方法有很多种，如外延生长法，氧化石墨还原法，CVD法， 剥离-再嵌入-扩涨法以及有机合成法等。在本文中主要介绍氧化石墨还原法。 除此之外，还对其的一些性能进行表征。 二．石墨烯材料 2.1石墨烯材料的结构和特征 石墨烯(gr即hene)是指碳原子之间呈六角环形排列的一种片状体,由一层 碳原子构成,可在二维空间无限延伸,可以说是严格意义上的二维结构材料,同时,它被认为是宇宙上最薄的材料[`2],也被认为是有史以来见过的最结实的材料。 ZD结构的石墨烯具有优异的电子特性,且导电性依赖于片层的形状和片层数,据悉石墨烯是目前已知的导电性能最出色的材料,可运用于导电高分子复合 材料,这也使其在微电子领域、半导体材料、晶体管和电池等方面极具应用潜力。有专家指出,如果用石墨烯制造微型晶体管将能够大幅度提升计算机的运算速度,其传输电流的速度比电脑芯片里的硅元素快100倍。近日,某科技日报称,mM的 研究人员展示了由石墨烯材料制作而成的场效应晶体管(FET),经测试,其截止频率可达100吉赫兹(GHz),这是迄今为止运行速度最快的射频石墨烯晶体管。石 墨烯的导热性能也很突出,且优于碳纳米管。石墨烯的表面积很大,McAlliste: 等通过理论计算得出石墨烯单片层的表面积为2630扩/g,这个数据是活性炭的 2倍多,可用于水净化系统。

石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展

. . .. . . 报告题目：石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展 一、书目信息： 二、评分标准 1.格式规、容简明扼要。报告中引用的数据、观点等要注明出处20分 2. 报告结构合理，表述清晰20分 3. 石墨烯的结构、性能、制备方法概述正确、新（查阅5篇以上的文献）20分 4. 石墨烯的应用研究进展概述（文献）全、新（查阅5篇以上的文献）20分 5. 心得及进一步的研究展望真实，无抄袭与剽窃现象20分 三、教师评语 请根据写作容给定成绩，填入“成绩”部分。 注1：本页由报告题目、书目信息有学生填写，其余由教师填写。提交试卷时含本页。学生从第二页开始写作，要求见蓝色字体部分。 注2：“阅卷教师评语”部分请教师用红色或黑色碳素笔填写，不可用电子版。无“评语”视为不合规。注3：不符合规试卷需修改规后提交。 摘要 碳是自然界中万事万物的重要组成物质，也是构成生命有机体的主要元素。石墨和金刚石是两种典型的单质碳，也是最早为人们所熟知的两种碳的三维晶体结构，属于天然矿

密封线 石。除石墨和金刚石外，碳材料还包括活性炭、碳黑、煤炭和碳纤维等非晶形式。煤是重 要的燃料。碳纤维在复合材料领域有重要的应用。20 世纪80 年代，纳米材料与技术获得 了极大的发展。纳米碳材料也是从这一时期开始进入历史的舞台。1985 年，由60 个碳原 子构成的“足球”分子：C60被三位英美科学家发现。随后，C70、C86等大分子相继出现， 为碳家族添加了一大类新成员：富勒烯。富勒烯是碳的零维晶体结构，它们的出现开启了 富勒烯化学新篇章。三位发现者于1996 年获诺贝尔化学奖。1991 年，由石墨层片卷曲 而成的一维管状纳米结构：碳纳米管被发现。如今，碳纳米管已经成为一维纳米材料的典 型代表。发现者饭岛澄男于2008 年获卡弗里纳米科学奖。2004 年，一位新成员：石墨 烯，出现在碳材料的“家谱”中。石墨烯的发现者，两位英国科学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）于2010 年获诺贝尔物理学 奖。 关键词：碳材料复合材料晶体结构 1 石墨烯的结构 石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中，碳碳键长为0.142nm，厚度只有0.334nm。石墨烯是构成下列碳同素异型体的基本单元：例如：石墨，碳纳米管和富勒烯。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。 2 石墨烯的制备 2.1 物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得, 操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 2.1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt 等[1]于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在 1 mm厚的高定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20 μm—2 mm、深 5 μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上，再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 2.1.2取向附生法—晶膜生长

学习LotusScript

学习LotusScript 学习LotusScript LotusScript对象与类 1．面向对象编程 类是以抽象数据类型为基础的对象行为，抽象数据类型定义了以类型为基础执行所有接口为一个类而定义的所有操作称之为方法。 2．对象 一般可以从两个方面来理解面向对象编程中的对象： ?属性。 ?对象。 3．类 类是从对象中抽象出来，作为对具有相同特征的一组对象的描述。类是一种定义，它描述该类中每个对象共有的属性和方法，类不占用计算机内存。 Notes中的类被分为前端类(front-end)和后端类(back-end)两种。 前端类主要对用户当前正在工作的对象、表示Notes客户机用户界面中的对象进行操作。后端类可以访问和操作任何数据库中的任何文档、视图与文件夹内容、数据库ACL以及外部数据。 7个前端类 ?NotesUIDatabase ：代表Notes工作台上打开的数据库 ?NotesUIDocument ：用于用户访问当前文档 ?NotesUIView ：代表当前的数据库视图 ?NotesUIWorkspace ：帮助用户访问Notes当前的工作台 ?Button ：代表表单或文档上的操作按钮、热点或按钮 ?Navigator ：代表一个导航器上的对象，帮助用户操作浏览器 ?Field ：代表表单中的一个域。 23个后端类 ?NotesACL ：代表数据库中的所有存取控制列表，通过它用户可以访问和使用数据库中的存取控制列表 ?NotesACLEntry ：代表存取控制列表中一个单一的ACL项目，通过它用户可以查询Notes 对象的访问属性 ?NotesAgent ：代表一个代理，通过它用户可以运行一个代理或查询代理的属性

石墨烯学习心得

石墨烯学习心得 最近这段时间断断续续搜集了很多纳米材料、半导体物理还有石墨烯的相关资料，主要是来自万方数据网、超星学术视频网站、百度文库还有一些相关网页博客资料。了解到了很多之前闻所未闻的知识，比如“纳米材料的神奇特性、纳米科技潜在的危害”等等。 对于石墨烯，主要有如下几方面不成熟的想法，还望老师您来指正。 （1） 在石墨烯新奇特性以及宏观应用预测方面 有人认为，石墨烯的这些新奇的特性以及预期应用并不能推广到宏观尺寸。 第一是认为很多实验数据都是来源于对微纳米级单层石墨烯的实验研究，不能把纳米微米级观察和测试到的数据无限夸大到宏观应用； 第二是认为单层悬浮石墨烯的特异性是依靠其边界碳原子的色散作用而稳定存在，大面积的单层悬浮石墨稀不可能稳定存在。第三是认为目前的大面积石墨烯的应用实例存在相当大的褶皱以及碳原子缺失。因而否定很多2010年诺贝尔物理奖的公告中对于石墨稀的宏观应用预测，并主张继续深入石墨烯微观性能研究，比如半导体器件等研究。 我想：我们最好还是不能放弃石墨烯在宏观尺度上应用的希望，应该尽最大努力用各种手段去克服所谓的褶皱、碳原子缺失等等导致石墨烯性质不能稳定存在的负面因素，比如采用衬底转移（CVD）的方式所制大面积石墨烯透明电极尺寸的方法（虽然制得的石墨烯还有很多的缺陷，但至少证明大面积石墨烯还是有可能稳定存在并最终为我们所用的吧，毕竟有宏观实际应用的材料才更有可能是有发展前景的新型材料）。 （2） 在石墨烯制备工艺方面 我们知道，石墨烯非常有希望在诸多应用领域中成为新一代器件，但这些元件要达到实际应用水平,还需要解决很多问题。那就是如何在所要求的基板或位置制作出不含缺陷及杂质的高品质石墨烯,或者通过掺杂 (Doping)法实现所期望载流子密度的石墨烯。用于透明导电膜用途时能否实现大面积化及量产化,而用于晶体管用途时能否提高层控制精度,这些问题都十分重要。今后,为了探寻石墨烯更广阔的应用领域,还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺,使其得到更好的应用。（3） 石墨烯在纳米存储器上的应用前景 传统的半导体工艺技术已逐渐逼近物理极限，难以大幅度提高存

石墨烯的制备

石墨烯的制备 摘要: 近年来, 石墨烯以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣. 人们已经在石墨烯的制备方面取得了积极的进展, 为石墨烯的基础研究和应用开发提供了原料保障. 本文大量引用近三年最新参考文献, 综述了石墨烯的制备方法: 物理方法(微机械剥离法、液相或气相直接剥离法)与化学法(化学气相沉积法、晶体外延生长法、氧化?还原法), 并详细介绍了石墨烯的各种修饰方法. 分析比较了各种方法的优缺点, 指出了石墨烯制备方法的发展趋势. 关键词: 石墨烯; 石墨烯氧化物; 制备; 功能化石墨烯。 背景摘要 2004年, 英国曼彻斯特大学的Geim研究小组首次制备出稳定的石墨烯, 推翻了经典的“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的理论, 震撼了整个物理界[1], 引发了石墨烯的研究热潮[2]. 理想的石墨烯结构可以看作被剥离的单原子层石墨, 基本结构为sp2杂化碳原子形成的类六元环苯单元并无限扩展的二维晶体材料, 这是目前世界上最薄的材料—单原子厚度的材料. 这种特殊结构蕴含了丰富而新奇的物理现象, 使石墨烯表现出许多优异性质[3-6], 石墨烯不仅有优异的电学性能(室温下电子迁移率可达 2×105cm2/(V·s))[7-8], 突出的导热性能

(5000 W/(m·K))[9-10], 超常的比表面积(2630 m2/g)[11], 其杨氏模量(1100 GPa)和断裂强度(125 GPa)[12-13]也可与碳纳米管媲美, 而且还具有一些独特的性能, 如完美的量子隧道效应、半整数量子霍尔效应、永不消失的电导率等一系列性质[14]等. 与碳纳米管相比, 石墨烯的主要性能均与之相当, 甚至更好, 避免了碳纳米管研究和应用中难以逾越的手性控制、金属型和半导体型分离以及催化剂杂质等难题, 而且制备石墨烯的原料价格便宜. 正是由于石墨烯材料具有如此众多奇特的性质, 引起了物理、化学、材料等不同领域科学家的极大研究兴趣, 也使得石墨烯在电子、信息、能源、材料和生物医药等领域具有重大的应用前景。 一．石墨烯的制备方法概述 目前有关石墨烯的制备方法, 国内外有较多的文献综述，石墨烯的制备主要有物理方法和化学方法. 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料, 通过微机械剥离法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯, 此法原料易得, 操作相对简单, 合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少, 但费时、产率低下, 不适于大规模生产. 目前实验室用石墨烯主要多用化学方法来制备, 该法最早以苯环或其它芳香体系为核, 通过多步偶联反应取代苯环或大芳香环上6个, 循环往复, 使芳香体系变大, 得到一定尺寸的平面结构的石墨烯(化学合成法)[20]. 2006年Stankovich等[21]首次用肼还原脱除石墨烯氧化物(graphene oxide, 以下简称GO)的含氧基团从而恢复单层石墨的有序结构(氧化?还原法), 在此基础上人们