Γραφένιο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Το γραφένιο είναι εντελώς διαφορετικό από τα περισσότερα συμβατικά τρισδιάστατα υλικά. Το φυσικό γραφένιο είναι ένα ημι-μέταλλο ή μηδενικού κενού [[ημιαγωγός]]. Η κατανόηση της ηλεκτρονικής δομής του γραφένιου είναι το σημείο εκκίνησης για την εξεύρεση της δομής των ζωνών του γραφίτη. Συνειδητοποιήθηκε νωρίς ότι η σχέση E-k είναι γραμμική για χαμηλές ενέργειες κοντά στις έξι γωνίες των δισδιάστατων εξαγωνικών ζώνεων Brillouin, που οδηγεί σε μηδενική ενεργή μάζα για τα ηλεκτρόνια και τις οπές. Λόγω αυτής της γραμμικής (ή " κωνικής ") διασποράς, η σχέση σε χαμηλές ενέργειες, τα ηλεκτρόνια και τις οπές κοντά σε αυτά τα έξι σημεία, δύο εκ των οποίων είναι μη ισοδύναμα, συμπεριφέρονται σαν σχετικιστικά σωματίδια, περιγράφεται από την εξίσωση Dirac για σωματίδια με spin 1 / 2. Ως εκ τούτου, τα ηλεκτρόνια και οι οπές ονομάζονται φερμιόνια Dirac, και οι έξι γωνιές της ζώνης Brillouin ονομάζονται σημεία Dirac. Η εξίσωση που περιγράφει τη σχέση E-k είναι E=ħv_F(k_x² +k_y²)^1/2 όπου η ταχύτητα [[Ενρίκο Φέρμι|Fermi]] είναι V_F ~ 10610⁶ m / s.