கிராபெனின், படிக கார்பனின் இரு பரிமாண வடிவம், கார்பன் அணுக்களின் ஒற்றை அடுக்கு தேன்கூடு (அறுகோண) லட்டு அல்லது இந்த தேன்கூடு கட்டமைப்பின் பல இணைந்த அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது. கிராபென் என்ற சொல், படிவத்தை குறிப்பிடாமல் பயன்படுத்தும்போது (எ.கா., பிளேயர் கிராபெனின், மல்டிலேயர் கிராபெனின்), பொதுவாக ஒற்றை அடுக்கு கிராபெனைக் குறிக்கிறது. கிராபெனின் கார்பனின் அனைத்து கிராஃபிக் கட்டமைப்புகளின் பெற்றோர் வடிவம்: கிராஃபைட், இது முப்பரிமாண படிகமாகும், இது ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமாக இணைக்கப்பட்ட கிராபெனின் அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது; நானோகுழாய்கள், அவை கிராபெனின் சுருள்களாக குறிப்பிடப்படலாம்; மற்றும் பக்கிபால்ஸ், கிராபீனிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் கோள மூலக்கூறுகள் சில அறுகோண மோதிரங்களுடன் பென்டகோனல் மோதிரங்களால் மாற்றப்படுகின்றன.
கிராபெனின் முதல் ஆய்வுகள்
கிராபெனின் கோட்பாட்டு ஆய்வு 1947 ஆம் ஆண்டில் இயற்பியலாளர் பிலிப் ஆர். வாலஸ் என்பவரால் கிராஃபைட்டின் மின்னணு கட்டமைப்பைப் புரிந்து கொள்வதற்கான முதல் படியாகத் தொடங்கப்பட்டது. கிராபென் என்ற வார்த்தையை 1986 ஆம் ஆண்டில் வேதியியலாளர்களான ஹான்ஸ்-பீட்டர் போஹம், ரால்ப் செட்டன் மற்றும் எபெர்ஹார்ட் ஸ்டம்ப் ஆகியோர் கிராஃபைட் என்ற வார்த்தையின் கலவையாக அறிமுகப்படுத்தினர், கார்பனை அதன் ஆர்டர் செய்யப்பட்ட படிக வடிவத்தில் குறிப்பிடுகின்றனர், மற்றும் பாலிசைக்ளிக் நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களைக் குறிக்கும் -என் பின்னொட்டு கார்பன் அணுக்கள் அறுகோண அல்லது ஆறு பக்க வளைய கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகின்றன.
2004 ஆம் ஆண்டில் மான்செஸ்டர் பல்கலைக்கழக இயற்பியலாளர்களான கான்ஸ்டான்டின் நோவோசெலோவ் மற்றும் ஆண்ட்ரே கெய்ம் மற்றும் சகாக்கள் ஒற்றை அடுக்கு கிராபெனை தனிமைப்படுத்தினர். அவற்றின் “ஸ்காட்ச்-டேப் முறை” கிராஃபைட் மாதிரியிலிருந்து மேல் அடுக்குகளை அகற்ற பிசின் டேப்பைப் பயன்படுத்தியது, பின்னர் அடுக்குகளை ஒரு அடி மூலக்கூறு பொருளுக்குப் பயன்படுத்துகிறது. டேப் அகற்றப்பட்டபோது, சில கிராபென்கள் ஒற்றை அடுக்கு வடிவத்தில் அடி மூலக்கூறில் இருந்தன. உண்மையில், கிராபெனின் வழித்தோன்றல் என்பது ஒரு கடினமான பணி அல்ல; ஒவ்வொரு முறையும் ஒருவர் காகிதத்தில் பென்சிலுடன் வரையும்போது, பென்சில் சுவடு ஒற்றை அடுக்கு மற்றும் மல்டிலேயர் கிராபெனின் ஒரு சிறிய பகுதியைக் கொண்டுள்ளது. மான்செஸ்டர் குழுவின் சாதனை கிராபெனின் செதில்களை தனிமைப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், அவற்றின் இயற்பியல் பண்புகளையும் ஆய்வு செய்வதாகும். குறிப்பாக, கிராபெனில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் மிக உயர்ந்த இயக்கம் கொண்டிருப்பதை அவர்கள் நிரூபித்தனர், அதாவது கிராபெனின் மின்னணு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம். 2010 ஆம் ஆண்டில் கெய்ம் மற்றும் நோவோசெலோவ் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.
இந்த முதல் சோதனைகளில், கிராபெனின் அடி மூலக்கூறு சிலிக்கான் இயற்கையாகவே சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் மெல்லிய வெளிப்படையான அடுக்கால் மூடப்பட்டிருந்தது. ஒற்றை அடுக்கு கிராபெனின் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடுடன் ஒளியியல் மாறுபாட்டை உருவாக்கியது, இது ஒரு நிலையான ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கின் கீழ் கிராபெனைக் காணும் அளவுக்கு வலுவாக இருந்தது. இந்த தெரிவுநிலைக்கு இரண்டு காரணங்கள் உள்ளன. முதலாவதாக, கிராபெனில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் புலப்படும் ஒளி அதிர்வெண்களில் உள்ள ஃபோட்டான்களுடன் மிகவும் வலுவாக தொடர்பு கொள்கின்றன, அணு அடுக்குக்கு ஒளியின் தீவிரத்தில் சுமார் 2.3 சதவீதத்தை உறிஞ்சுகின்றன. இரண்டாவதாக, சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு அடுக்கில் குறுக்கீடு நிகழ்வுகளால் ஆப்டிகல் மாறுபாடு வலுவாக மேம்படுத்தப்படுகிறது; சோப் ஃபிலிம் அல்லது தண்ணீரில் எண்ணெய் போன்ற மெல்லிய படங்களில் வானவில் வண்ணங்களை உருவாக்கும் அதே நிகழ்வுகள் இவை.
