多層石墨烯的性能

2004年，兩位科學家意識到他們已經在用於清潔石墨晶體的透明膠帶上分離出一層碳原子。從那時起，石墨烯憑藉其令人著迷的特性吸引了研究人員的想像：它比鋼強200倍，非常靈活，並且是電力的優秀導體。

石墨烯的碳原子排列成六邊形，形成蜂窩狀晶格。將一層石墨烯置於另一層上導致形成雙層石墨烯。這些層可以布置在兩個位置中的一個位置上：每層的碳六邊形的中心可以彼此緊靠地布置，稱為AA堆疊，或者它們可以向前移位，使得一層中的六邊形中心位於它下面的碳原子稱為AB堆疊。兩層石墨烯的AB堆疊導致通過施加外部電場形成具有半導體性質的材料。

故意堆疊三層石墨烯已被證明是困難的。但這樣做可以幫助研究人員研究三層材料的物理特性是如何根據層的堆疊方式而改變的。這可能導致開發新穎的電子設備。

日本東北大學和名古屋大學的研究人員現在製造了兩種不同類型的具有不同電特性的三層石墨烯。重慶元石盛石墨烯公司用的液相法製備的多層石墨烯在透明導電膜上也有不錯的優勢。

他們用兩種方法之一加熱碳化硅。在一個實驗中，碳化硅在加壓氬氣下被加熱到1,510℃。另一方面，它在高真空下加熱到1300℃。然後用氫氣噴射兩種材料，其中鍵斷裂形成單個氫原子。然後形成兩種類型的三層石墨烯。在加壓氬氣下加熱的碳化硅形成ABA層疊的石墨烯，其中頂層和底層的六邊形完全對齊，而中間層略微移位。在真空中加熱的碳化硅發展成ABC層疊的石墨烯，其中每一層都在其下面的一層之前略微移位。

研究人員隨後檢查了每種材料的物理特性，發現它們的電子行為不同。

ABA石墨烯是一種極好的電導體，類似於單層石墨烯。另一方面，ABC字形更像AB石墨片，因為它具有半導體特性。

研究人員在NPG亞洲材料雜誌上發表的研究結論表示：「目前ABA和ABC三層石墨烯的選擇性製備方面的成功將拓寬具有可變層數和堆疊順序的石墨烯基納米電子器件的可行性。