zT石墨烯

在最近一次评论中给出的石墨烯定义是:

石墨烯是一种平面单层紧密打包成一个二维（2D）蜂窝晶格的碳原子，并且是所有其他维度的石墨材料的基本构建模块。它可以被包装成零维（0D）的富勒烯，卷成了一维（1D）的纳米管或堆叠成三维（3D）的石墨。^[6]

石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层相同，是碳原子以sp²杂化轨道呈蜂巢晶格（honeycomb crystal lattice）排列构成的單層二维晶体。石墨烯可想像為由碳原子和其共價鍵所形成的原子网格。石墨烯的命名來自英文的graphite（石墨）+-ene（烯類結尾）。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。

石墨烯的结构非常稳定，碳碳键（carbon-carbon bond）仅为1.42Å。石墨烯內部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力於石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯內部电子受到的干扰也非常小。

石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元：石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的，它只包括六邊形(等角六边形);如果有五邊形和七邊形存在，则会构成石墨烯的缺陷。12個五角形石墨烯会共同形成富勒烯。

石墨烯捲成圆桶形可以用為碳纳米管^[7]；另外石墨烯还被做成弹道晶体管（ballistic transistor）并且吸引了大批科学家的兴趣。在2006年3月，佐治亚理工学院研究员宣布,他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管，并观测到了量子干涉效应，并基于此結果，研究出以石墨烯为基材的电路. ^[8]

石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它是已知材料中最薄的一种，質料非常牢固坚硬，在室温狀況，传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子尺寸结构非常特殊，必须用量子场论才能描绘。