Magyar

2010-ben fizikai Nobel-díj egy különleges anyagért, a grafénért

2010.10.06.| HÍREK

A 2010-es fizikai Nobel-díjat Andre Geim és Konstantin Novoselov nyerték az elemi szén különleges, kétdimenziós változatának, a grafénnek az előállításáért és az azon végzett úttörő kísérletekért. Grafénkutatás Magyarországon több helyen, köztük az ELTE Fizikai Intézetében is folyik.

Geim & Novoselov

 

 

A grafén

 

Jannik Meyer

Grafén: a tökéletes egy atom vékony réteg (Jannik Meyer fantáziarajza)


 

 

Az elemi szén régóta ismert, háromdimenziós módosulatai, a gyémánt és a grafit mellé az elmúlt évtizedekben felsorakoztak az alacsonyabb dimenziós változatok: a nulladimenziós kalickaszerű fullerének, az egydimenziós hengeres nanocsövek, és végül 2004 óta a kétdimenziós, szabályos hatszöges elrendezésű szénatomokból álló grafén.

 

  2D 
 
nmat1849_f1.jpg
 
 0D1D
 3D

Geim & Novoselov, Nature Materials, 2007


A szén nanoszerkezetekért egy Nobel-díj már járt: az 1996-os kémiai. Az idei fizikai Nobel-díjat teljesen megérdemelten nyerték Andre Geim és Kosztya Novoselov, a Manchesteri Egyetem (Egyesült Királyság) kutatói. 2004-ben nekik sikerült először a grafit egyetlen síkját leválasztani, majd úttörő jelentőségű kísérletek sorát végezték ezen a különleges anyagon.

Ennek az egyetlen szénatomi rétegnek a vizsgálata szinte forradalmat hozott az anyagtudományban: elméleti és kísérleti szempontból egyaránt izgalmas kérdéseket és válaszokat hozott. Az elektronok mozgását a zérus nyugalmi tömegű relativisztikus Dirac-egyenlet írja le, melynek számos meghökkentő, kísérletileg is vizsgálható következménye van: mint a Klein-paradoxon vagy a Zitterbewegung.

A grafén tulajdonságai kísérleti szempontból is egyedülállóak. Egyszerre nagyon hajlékony és mechanikailag rendkívül ellenálló, szakítószilárdsága messze felülmúlja az acélét. Az elektromos vezetőképessége a rézével egyenértékű, a hővezetőképessége jobb bármely más ismert anyagénál. Optikailag majdnem teljesen átlátszó, ugyanakkor olyan sűrű, hogy még egy héliumatom sem tud áthatolni rajta. Az alkalmazásokat illetően a grafén ígéretesnek látszik a szén-alapú nanoelektronika kifejlesztésében is, mely áttörést jelentene a jövő számítógépeinek tervezésében.  


Kapcsolódó anyagok:

 

 

FOR SECONDARY SCHOOL STUDENTS
FOR OUR STUDENTS
FOR COLLEAGUES
ARCHIVE