石墨烯結構非常穩定，迄今為止，研究者仍未發(fā)現石墨烯中有碳原子缺失的情況。石墨烯中各碳原子之間的連接非常柔韌，當施加外部機械力時(shí)，碳原子面就彎曲變形，從而使碳原子不必重新排列來(lái)適應外力，也就保持了結構穩定。這種穩定的晶格結構使碳原子具有優(yōu)秀的導電性。石墨烯中的電子在軌道中移動(dòng)時(shí)，不會(huì )因晶格缺陷或引入外來(lái)原子而發(fā)生散射。由于原子間作用力十分強，在常溫下，即使周?chē)荚影l(fā)生擠撞，石墨烯中電子受到的干擾也非常小�！ �
石墨烯最大的特性是其中電子的運動(dòng)速度達到了光速的1/300，遠遠超過(guò)了電子在一般導體中的運動(dòng)速度。這使得石墨烯中的電子，或更準確地，應稱(chēng)為“載荷子”(electric charge carrier)，的性質(zhì)和相對論性的中微子非常相似�！ ∈┯邢喈數牟煌该鞫龋嚎梢晕沾蠹s2.3%的可見(jiàn)光。而這也是石墨烯中載荷子相對論性的體現。
應用前景
在納電子器件方面的應用
2005年，Geim研究組[3 J與Kim研究組H 發(fā)現，室溫下石墨烯具有l0倍于商用硅片的高載流子遷移率(約10 am /V·s)，并且受溫度和摻雜效應的影響很小，表現出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300 K下可達0．3 m)，這是石墨烯作為納電子器件最突出的優(yōu)勢，使電子工程領(lǐng)域極具吸引力的室溫彈道場(chǎng)效應管成為可能。較大的費米速度和低接觸電阻則有助于進(jìn)一步減小器件開(kāi)關(guān)時(shí)間，超高頻率的操作響應特性是石墨烯基電子器件的另一顯著(zhù)優(yōu)勢。此外，石墨烯減小到納米尺度甚至單個(gè)苯環(huán)同樣保持很好的穩定性和電學(xué)性能，使探索單電子器件成為可能。
代替硅生產(chǎn)超級計算機
科學(xué)家發(fā)現，石墨烯還是目前已知導電性能最出色的材料。石墨烯的這種特性尤其適合于高頻電路。高頻電路是現代電子工業(yè)的領(lǐng)頭羊，一些電子設備，例如手機，由于工程師們正在設法將越來(lái)越多的信息填充在信號中，它們被要求使用越來(lái)越高的頻率，然而手機的工作頻率越高，熱量也越高，于是，高頻的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出現，高頻提升的發(fā)展前景似乎變得無(wú)限廣闊了。這使它在微電子領(lǐng)域也具有巨大的應用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品，能用來(lái)生產(chǎn)未來(lái)的超級計算機。
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