Графен

Графе́н (англ. graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем  атомов  углерода толщиной в один атом. Атомы углерода находятся в  sp²-гибридизации и соединены посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную  кристаллическую решётку. Его можно представить как одну  плоскость слоистого графита, отделённую от объёмного  кристалла. По оценкам, графен обладает большой  механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью. Высокая подвижность носителей заряда, которая оказывается максимальной среди всех известных материалов (при той же толщине), делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу нано-электроники и возможную замену  кремния  в  интегральных микро-схемах.

Один из существующих в настоящее время способов получения графена в условиях научных лабораторий основан на механическом отщеплении или отшелушивании слоёв графита от высоко-ориентированного пиролитического графита. Он позволяет получать наиболее качественные образцы с высокой подвижностью носителей. Этот метод не предполагает использования масштабного производства, поскольку это ручная процедура. Другие известные способы — метод термического разложения  подложки карбида кремния  и химическое осаждение из газовой фазы — гораздо ближе к промышленному производству. С 2010 года доступны листы графена метрового размера, выращенные с помощью последнего метода.

Из-за особенностей  энергетэнергетического  носителей графен проявляет специфические электрофизические свойства в отличие от других двумерных систем. Графен был первым полученным элементарным двумерным кристаллом, но впоследствии были получены другие материалы силицен, фосфорен,  германен.

За "передовые опыты с  двумерным материалом — графеном"  Андрею Константиновичу Гейму  и Константину Сергеевичу Новосёлову была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год. В 2013 году Михаил Иосифович Кацнельсон награждён премией Спинозы за разработку базовой концепции и понятий, которыми оперирует наука в области графена.