为什么与石墨烯结构类似的氮化硼是不导电的

答案:3 悬赏:50 手机版

解决时间 2021-02-20 23:03

提问者网友：謫仙
2021-02-20 15:31

最佳答案

五星知识达人网友：怙棘
2021-02-20 16:04

就是因为BN键是有极性的，电子喜欢跑到N原子上面，然后老老实实待在那里，而一个老老实实待在一个原子附近的电子基本是不参与（直流）导电的。
另一方面要想理解石墨烯为什么导电就不那么容易了。虽然可以简单地理解成：由于C-C键两边都是同样原子，电子不能在不破坏任何晶体对称性的情况下集中到其中一个C原子上，因此就是离域的。但是这个解释其实是不正确的。有一个非常不平凡的结果，说的是如果允许破坏时间反演对称性的话，即便在保持六重旋转对称性的情况下依然能够得到一个绝缘态（即有能隙的能带结构）。这个绝缘态的构造是Haldane在1988年的Physical Review Letters上发表的，这项工作第一次提出了不需要外加磁场的量子霍尔态，从而在一些人看来，是近年来颇受关注的拓扑绝缘体领域的开山之作之一。
那么是否只要保持晶体对称性和时间反演对称性，就能保证系统是导电的（无能隙的）呢？其实这个条件太强了。事实上，我们只需要时间反演对称性和空间反射对称性的乘积（也就是P*T），就可以保证狄拉克锥不会打开能隙（同时假设无自旋轨道耦合）。这个结论的证明就已经超出了题目的范围了。如果有人有兴趣，我可以再更新。

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1楼网友：零点过十分
2021-02-20 17:06

氮化硼

2楼网友：春色三分
2021-02-20 16:36

氮化硼是多形的：其中一形体类似于钻石而另一个则类似于石墨.类似于钻石的形体是现时所知的几乎最硬的物质,类似于石墨的形体是一种十分实用的润滑剂. 类似于石墨的氮化硼中较低的共价性质,使它成为导电性相对于石墨较低的半金属,电子在它六边形薄片中pi-链的网络中流通.

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