গ্রাফিন, স্ফটিক কার্বনের দ্বিমাত্রিক রূপ, কার্বন পরমাণুর একটি মাত্র স্তর হানডকম্ব (ষড়ভুজ) জাল বা এই মধুচক্র কাঠামোর বেশ কয়েকটি সংযুক্ত স্তর গঠন করে। গ্রাফিনি শব্দটি যখন ফর্মটি নির্দিষ্ট না করে ব্যবহার করা হয় (যেমন, বিলেয়ার গ্রাফিন, মাল্টিলেয়ার গ্রাফিন), সাধারণত একক স্তর গ্রাফিনকে বোঝায়। গ্রাফিন হ'ল কার্বনের সমস্ত গ্রাফিক্যাল কাঠামোর একটি পিতামাতার রূপ: গ্রাফাইট, তুলনামূলকভাবে দুর্বলভাবে সংযুক্ত গ্রাফিন স্তরগুলির সমন্বয়ে ত্রি-মাত্রিক স্ফটিক; ন্যানোটুবস, যা গ্রাফিনের স্ক্রোল হিসাবে উপস্থাপিত হতে পারে; এবং বাক্কিবলস, পঞ্চভুজীয় রিং দ্বারা প্রতিস্থাপিত কিছু ষড়ভুজীয় রিংগুলির সাথে গ্রাফিন থেকে তৈরি গোলাকার অণু।
গ্রাফিনের প্রথম পড়াশোনা
গ্রাফিনের তাত্ত্বিক স্টাডি গ্রাফাইটের বৈদ্যুতিন কাঠামো বোঝার প্রথম পদক্ষেপ হিসাবে পদার্থবিজ্ঞানী ফিলিপ আর ওয়ালেস ১৯৪ in সালে শুরু করেছিলেন। গ্রাফিন শব্দটি রসায়নবিদ হ্যানস-পিটার বোহম, র্যাল্ফ সেটটন এবং এবারহার্ড স্টাম্প্প ১৯৮6 সালে গ্রাফাইট শব্দের সংমিশ্রণ হিসাবে প্রবর্তন করেছিলেন, যার অর্ডার দেওয়া স্ফটিক আকারে কার্বনকে বোঝানো হয়েছিল এবং প্রত্যয়-এনে পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনকে বোঝানো হয়েছিল। কার্বন পরমাণু ষড়ভুজ বা ছয়তরফা, রিং কাঠামো গঠন করে।
২০০৪ সালে ম্যানচেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞানী কনস্টান্টিন নোভোসেলভ এবং আন্দ্রে গেইম এবং সহকর্মীরা গ্রাফাইট থেকে এক্সফোলিয়েশনের অত্যন্ত সহজ পদ্ধতিটি ব্যবহার করে একক স্তরের গ্রাফিনকে বিচ্ছিন্ন করেছিলেন। তাদের "স্কচ-টেপ পদ্ধতি" গ্রাফাইটের নমুনা থেকে শীর্ষ স্তরগুলি সরানোর জন্য আঠালো টেপ ব্যবহার করে এবং তারপরে স্তরগুলিকে একটি স্তর উপাদানগুলিতে প্রয়োগ করে। যখন টেপটি সরানো হয়েছিল, কিছু গ্রাফিন একক-স্তর আকারে সাবস্ট্রেটের উপর থেকে যায়। প্রকৃতপক্ষে, গ্রাফিনের উত্পন্নকরণ নিজেই একটি কঠিন কাজ নয়; প্রতিবার কেউ যখন কাগজে পেন্সিল আঁকেন, পেন্সিল ট্রেসে একক স্তর এবং মাল্টিলেয়ার গ্রাফিনের একটি ছোট ভগ্নাংশ থাকে। ম্যানচেস্টার গ্রুপের কৃতিত্ব ছিল কেবল গ্রাফিন ফ্লেকগুলি বিচ্ছিন্ন করা নয় তাদের শারীরিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করা study বিশেষত, তারা প্রমাণ করেছিলেন যে গ্রাফিনে ইলেক্ট্রনগুলির একটি খুব বেশি গতিশীলতা রয়েছে, যার অর্থ গ্রাফিন সম্ভবত বৈদ্যুতিন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ২০১০ সালে গেইম এবং নভোসেলভকে তাদের কাজের জন্য পদার্থবিজ্ঞানের নোবেল পুরষ্কার দেওয়া হয়েছিল।
এই প্রথম পরীক্ষায় গ্রাফিনের জন্য সাবস্ট্রেটটি ছিল সিলিকন প্রাকৃতিকভাবে সিলিকন ডাই অক্সাইডের একটি পাতলা স্বচ্ছ স্তর দ্বারা আচ্ছাদিত। দেখা গেল যে একক স্তরের গ্রাফিন সিলিকন ডাই অক্সাইডের সাথে একটি অপটিকাল বৈসাদৃশ্য তৈরি করেছিল যা গ্রাফিনকে একটি আদর্শ অপটিকাল মাইক্রোস্কোপের নীচে দৃশ্যমান করতে যথেষ্ট শক্তিশালী ছিল। এই দৃশ্যমানতার দুটি কারণ রয়েছে। প্রথমত, গ্রাফিনে ইলেক্ট্রনগুলি দৃশ্যমান আলোর ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে ফোটনের সাথে খুব দৃ interact়তার সাথে যোগাযোগ করে, প্রতি পারমাণবিক স্তর প্রতি আলোর তীব্রতার প্রায় 2.3 শতাংশ শোষণ করে। দ্বিতীয়ত, সিলিকন ডাই অক্সাইড স্তরের হস্তক্ষেপের ঘটনা দ্বারা অপটিক্যাল বৈসাদৃশ্য দৃ strongly়ভাবে বাড়ানো হয়; এগুলি একই ঘটনা যা পানিতে সাবান ফিল্ম বা তেল জাতীয় পাতলা ছায়াছবির রংধনু তৈরি করে।
