クロログラフェン

炭素の無機化合物では、クロログラフェンは化学式(CCl) _nで示される完全に塩素化されたグラフェンである。^{[ 1 ] [ 2 ]}塩素と反応すると、グラフェンのsp ^{2平面格子構造は}sp ³混成座屈構造に変換され、この構造は水素化グラフェン（グラフェン）やフッ素化グラフェン（フルオログラフェン）に似ている。^{[ 3 ]}

初期の派生商品

クロログラフェンの原子構造。（上面図）

グラフェンは、幅広い並外れた特性を有する最も機械的強度の高い材料の1つであるが、金属的挙動と表面吸着物に対する敏感性のために、実際のデバイスへの応用は制限されている。電子的、光学的、化学的特性を調整した化学修飾グラフェン複合材料を合成する取り組みは、グラフェン研究に新たな方向性を提示している。特に、酸素化^{[ 4 ]} 、水素化^{[ 5 ]}、フッ素化^{[ 6 ] [ 7 ]}などの化学修飾によるグラフェンのバンドギャップエンジニアリングは、強力なハニカム格子を乱すことなくグラフェンベースのデバイスをスケーラブルに製造できるため、電子アプリケーションにとって魅力的である。しかし、グラフェン酸化物（GO）の複雑な原子構造と、水素化グラフェン（CH）の低温でも熱的に不安定であるため、新しいグラフェンベースの材料の探索はまだ続いている。フルオログラフェン（CF）の容易な合成、高品質の絶縁挙動、並外れた機械的強度は、他のハロゲン修飾グラフェン誘導体の熱心な研究を促している。

合成

クロログラフェンの安定な椅子型におけるフォノン分散

グラフェンの既知の誘導体である酸化グラフェン、グラフェン、フルオログラフェンに加え、ごく最近、塩素化グラフェン（クロログラフェン）の合成にも成功しました。様々な光化学的塩素化技術を用いることで、グラフェンを非破壊かつパターン化可能な方法で変換できることが実験的に実証されています。理論的研究により、クロログラフェン（CClと表記）の共有結合した椅子型配座は室温でも安定であることが明らかになっています。

電子特性

高対称点K-ガンマ-MKを介したクロログラフェンの電子バンド構造

クロログラフェンは、 1.2 eVの直接バンドギャップを持つ非磁性半導体です。価電子帯の上端と伝導帯の底はガンマ点（ブリルアンゾーンの中心）に位置します。クロログラフェンの電子特性は、グラフェンやフルオログラフェンなどの他のグラフェン誘導体よりも、印加歪みに対してより敏感です。

参考文献

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外部リンク

• ダイヤモンドの特性：Ioffeデータベース