История графена

В 1859 году химик Бенджамин Броуди (англ. Benjamin Brodie) впервые испытал действие сильных кислот на графите, получил суспензию кристаллов оксида графена. Доказательства малой толщины этих кристаллов были получены только в 1948 году после эксперимента Дж. Руесса (англ. G. Ruess) и Ф. Фогта (англ. F. Vogt), которые использовали просвечивающий электронный микроскоп. Хотя эти кристаллы были не чистым графеном и их толщина составляла несколько нанометров, в последующих работах Ульриха Хоффмана (англ. Ulrich Hofmann) и Ханса-Питера Бёма (англ. Hanns-Peter Boehm) было показано, что при восстановлении оксида графита попадаются также фрагменты графита атомарной толщины.^[1] В 1986 году Бём с коллегами предложил термин графен для обозначения монослойного графита. Первые графеновые слои, выращенные на металлических подложках Ru, Rb, Ni, были получены в 1970 году Джоном Грантом (англ. John Grant) и Блэкли (англ. Blakely)^[2][3].

Транспортные измерения на плёнках с десятками слоёв провёл в 1997—2000 годах Ёсико Охаси (англ. Yoshiko Ohashi), он продемонстрировал эффект электрического поля на сопротивление плёнок и измерил осцилляции Шубникова — де Гааза^[2]. Впервые транспортные свойства графена с 2004 года^[4] изучались в Манчестерском университете под руководством Андрея Гейма. В статье Константина Новосёлова в журнале «Science» от 2004 года были показаны основные электрические транспортные и магнетотранспортные свойства графитовых плёнок толщиной в несколько атомарных слоёв, продемонстрированы эффект поля и полевой транзистор на основе Si/SiO₂, ставший основной структурой для последующих транспортных исследований. Позже в 2005 году та же группа измерила квантовый эффект Холла^[5], доказали линейность энергетического спектра графена и применимость уравнения Дирака к носителям тока в графене^[6]. Последнее примечательно тем, что открыло возможность изучать аналогичные эффекты квантовой электродинамики в лаборатории на столе^[7].

Простой метод получения образцов графена, предложенный в работе 2004 года^[4], позволил сотням лабораторий по всему миру включиться в исследования уникальных свойств графена^[8][9]. Работа 2004 года с тех пор была процитирована более 10 000 раз согласно Google Scholar^[10]. Эта статья вошла в список сотни статей с наибольшим числом цитирований^[11]. За исследования свойств графена Андрей Гейм и Константин Новосёлов получили Нобелевскую премию по физике за 2010 год^[12].