이 Wikipedia 페이지 에서 다양한 재료의 전기 전도도는 다음과 같습니다. 세 번째 열 ($ \ sigma \ text {(S / m) at 20} ^ \ circ \ text {C} $)에 있습니다. 탄소 (흑연) :
- $ 2 $ ~ $ 3 항목에 관심이 있습니다. \ times 10 ^ 5 \ text {S / m} \ perp \ text {기저면} $
- $ 3.3 \ times 10 ^ 2 \ text {S / m} \ parallel \ text {기저면} $
전도도가 평면에 수직 인 방향보다 평면에 평행 한 낮은 이유는 무엇입니까?
이 $ \ sigma $ 값의 상대적인 크기에 놀랐습니다. 그래 핀의 놀라운 점 중 하나 인 그래파이트 원자 층의 전도도는 in 평면 (즉, 기저 평면에 평행)이 매우 높습니다. 그래파이트의 기저면과 유사한 경향이있을 것으로 예상됩니다.
이것을 이해하기 위해 할 수있는 독서에 대한 제안이 있습니까?
답변
h2>
좋은 캐치-당신이 절대적으로 맞습니다. 위키 백과 페이지의 오류입니다. 여기에 나열된 참조를 통해 빠르게 확인하면 확인됩니다. 값이 잘못되었습니다.
지금 변경 …
다음을 추가하도록 수정 : 물론 이것은 이유 에 대한 질문을 제기합니다. 다소 손으로 흔들리는 대답은 벤젠과 마찬가지로 $ p_z $ 궤도가 각 그래 핀 시트 내에서 겹치므로 각 탄소가 기여하는 전자가이 평면에서 비편 재화됩니다 (다른 세 개는 $ \ sigma $ 채권). 따라서 어떤 의미에서 이것은 접합이지만 고리 주변이나 단일 원자 사슬을 따르는 것이 아니라 전체 2D 평면에 걸쳐 있습니다. 반면에 그래 핀 시트는 시트 내의 공유 결합 원자보다 서로 더 멀리 떨어져 있기 때문에 (시트가 반 데르 발스 상호 작용을 통해서만 약하게 결합되기 때문에 예상 할 수 있듯이) 중첩이 크게 감소하고 전도는 훨씬 더 어렵습니다.
보다 완전한 답은 흑연의 전자 밴드 구조에 대한 연구에 의존 할 것입니다. 이는 활발한 연구 분야이며이 응답의 범위를 벗어납니다!
댓글
- 후속 조치로, 왜 평행 방향에서 전기 전도도가 더 높습니까?
- 당신 귀하의 질문에서 이미 가정했습니다. 그 이유는 무엇입니까?