石墨烯是什么晶体类型的材料

石墨烯是一种单原子层厚度的二维碳材料，属于六方晶系。碳原子以sp²杂化轨道形成六边形网格结构，每个碳原子与周围三个碳原子通过强σ键连接，形成稳定的平面网状结构。这种独特的晶体结构使石墨烯具有极高的机械强度，理论值达130GPa，同时表现出优异的导电性和导热性，室温下电子迁移度可达15,000cm²/(V·s)，热导率约5000W/(m·K)。

石墨烯的晶体结构决定了其独特的物理性质。单层石墨烯的厚度仅为0.335纳米，比头发丝细50万倍，却比钢铁坚硬200倍。这种材料几乎完全透明，却能吸收2.3%的白光。石墨烯的电子能带结构使其成为零带隙半导体，载流子速度可达光速的1/300。这些特性使石墨烯在柔性电子、传感器、能源存储等领域展现出巨大应用潜力，被认为是未来材料科学的重要突破。