石墨烯的光學(xué)特性以及力學(xué)特性
發(fā)布時間：
2020-12-07
光學(xué)特性
石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性，在較寬波長范圍內(nèi)吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的，在幾層石墨烯厚度范圍內(nèi)，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%，大面積的石墨烯薄膜同樣具有優(yōu)異的光學(xué)特性，且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結(jié)構(gòu)，室溫下對雙柵極雙層石墨烯場效應(yīng)晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調(diào)整，施加磁場，石墨烯納米帶的光學(xué)響應(yīng)可調(diào)諧至太赫茲范圍。
當(dāng)入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達(dá)到飽和，這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模激光器，這種獨特的吸收可能成為飽和時輸入光強超過一個閾值，這稱為飽和影響，石墨烯可飽和容易下可見強有力的激勵近紅外地區(qū)，由于環(huán)球光學(xué)吸收和零帶隙。由于這種特殊性質(zhì)，石墨烯具有廣泛應(yīng)用在超快光子學(xué)，石墨烯/氧化石墨烯層的光學(xué)響應(yīng)可以調(diào)諧電，更密集的激光照明下，石墨烯可能擁有一個非線性相移的光學(xué)非線性克爾效應(yīng)。
力學(xué)特性
石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa，而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度，平均模量可大0.25TPa，由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經(jīng)氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。
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