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흑연을 잘라라, 그래핀

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작성일18-09-20 02:02

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흑연을 잘라라, 그래핀
레포트/인문사회

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_SLIDE_1_
흑연을 잘라라, 그래핀

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_SLIDE_3_
Graphene 은 무엇인가
_SLIDE_4_
Graphene
그래핀의 정이
연필심으로 쓰이는 흑연 즉 ‘graphite’와탄소이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사 ‘-ene’를 결합하여만든용어이다.
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Graphene
그래핀의 구조 (1)
2차원 육각형 벌집구조

STM으로 observation한 Graphene
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Graphene
그래핀의 구조 (2)
에너지-모멘텀의 관계
원자,전자의 띠 : 선형
Cf ) photon
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Graphene 特性
_SLIDE_8_
Graphene
그래핀의 발견
탄소 (흑연)
벌집모양, 육각형 그물 처럼 배열된 평면들로 겹겹히 쌓여있는 원자구조
2004년 맨체스터 대학 Gaim교수 팀 흑연의 단일층 분리에 성공

흑연의 대중성
연필심
윤활유의 원료
탄소섬유 복합물
연간 전 세계 사용율 100만톤 이상

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Graphene
탄소 (C, Carbon)
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Graphene
나노구조

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Graphene
그래핀에서 출발하는 서로 다른 차원의 물질들
C60
탄소나노튜브
흑연
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Grephene
그래핀의 물성적 特性
완전한 2차원 구조
양자홀 결과 , 2차원 물리 현상연구의 소재 이용
금속, 반도체보다 큰 전도성
마이크로(㎛) 스케일에서 높은 결정,탄도학적 特性 지님
광학적 투과율, 낮은 저항성 높은 화학적 안정성
투명한 전도체 생성 위한 최적의 물질
탄소사이의 강한 공유결합
강철보다 강도가 강함

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Grephene
그래핀의 特性
전도성
전자이동속도
강도
열전도성

Fe
Cu
100배
100배
200배
2배

Fe
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Grephene
그래핀이 두각을 나타…(省略) 낸 이유
Si의 한계
기계적 강도 낮다
내 마모성이 낮다
산/알칼리 안정성 낮다
오일/솔벤트 안정성이 낮다
탄소나노튜브의 한계
배열이 어려움
실용화 가능성이 낮음
높은 생산단가
동일한 特性을 갖는 분류의 문제

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Graphene 합성방법
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Grephene
그래핀의 합성방법 (1)
화학 증기 증착법
1) 알칼리, 알칼리 희토류 금속등 (전자 주개,전자 받개 물질)을 삽입
2) 반데르발스 힘 감소 : 그래핀 박리 용이

PEEL-OFF 법
기계적인 방법(스카치테이프)으로 그래핀 박리
반정수 양자홀 결과 측정(測定)
그래핀이 주목을 받기 처음

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Grephene
그래핀의 합성방법 (2)
화학 증기 증착법 의 예시
_SLIDE_18_
Grephene
그래핀의 합성방법 (3)
화학적 박리법
1) 그래핀 조각 (화학적 처리) -` 분산 (용액)
2) 흑연 산화 -` 분쇄 (초음파) : 산화 그래핀
3) 산화 그래핀 -` 그래핀 (환원제)

에피택시법
고온결정이 탄소 -` 표면에 그래핀 성장
_SLIDE_19_
Grephene
그래핀의 합성방법 정리(arrangement)

테이프법
에피텍시법
화학증기
증착법
화학적
박리법
特性
우수
보통
우수
우수
크기
작음
기판크기
기판크기
기판크기
두께
조절
어려움
5층이내
한층
어려움
비용
저비용
고비용
고비용
저비용
_SLIDE_20_
Graphene 응용
_SLIDE_21_
Grephene
그래핀의 응용
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Graphene 과 未來(미래)
_SLIDE_23_
Grephene
그래핀과 가까운 未來(미래) (1)
_SLIDE_24_
Grephene
그래핀과 가까운 未來(미래) (2)
‘입을수 있는` 컴퓨터 등장
지갑안에 들어가는 휴대전화, 팔찌형 네비게이션
유기물질과 융합 용이
TV : 유기발광다이오드(AMOLED) + 그래핀


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