グラファイト紙はなぜ電気を通すのでしょうか？その原理は何ですか？

グラファイト紙はなぜ電気を通すのでしょうか?

グラファイトは自由に移動する電荷を含んでいるため、通電すると電荷が自由に移動して電流を形成し、電気を伝導することができます。グラファイトが電気を伝導する本当の理由は、6つの炭素原子が6つの電子を共有し、6つの電子と6つの中心を持つ大きな∏66結合を形成することです。グラファイトの同じ層の炭素環では、すべての6員環が∏-∏共役系を形成しています。つまり、同じ層のグラファイトの炭素環では、すべての炭素原子が巨大な∏結合を形成し、この大きな∏結合内のすべての電子が層内を自由に移動できるため、グラファイト紙は電気を伝導することができます。

グラファイトは層状構造をしており、層間に結合していない自由電子が存在します。電気を流すと、自由電子は方向性を持って移動できるようになります。事実上すべての物質は電気を通しますが、重要なのは電気抵抗率です。グラファイトの構造は、炭素元素の中で最も電気抵抗率が小さいことを決定づけています。

グラファイト紙の導電原理：

炭素は四価原子です。一方で、金属原子と同様に、最外殻電子は失われやすい性質があります。炭素は最外殻電子の数が少ないため、金属と非常によく似ており、一定の導電性を持っています。そのため、対応する自由電子と正孔が生成されます。炭素が失いやすい外殻電子と結合し、電位差の作用下で運動が生じ、正孔を埋めます。電子の流れを作り出します。これが半導体の原理です。