石墨烯是壹種基於sp的石墨烯？雜化碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構。
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其實石墨烯本來就存在於自然界，只是單層結構很難剝離。石墨烯壹層層堆疊起來就是石墨。厚度為1 mm的石墨含有約300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕壹劃，留下的痕跡可能是幾層甚至只是壹層石墨烯。
2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·海姆和康斯坦丁諾·瓦克肖洛夫發現，他們可以用壹種非常簡單的方法獲得越來越薄的石墨薄片。
他們從高定向熱解石墨上剝離石墨片，然後將石墨片的兩面粘在壹條特殊的膠帶上。通過撕膠帶，石墨片被分成兩部分，繼續操作，片越來越薄。最後，他們得到了只由壹層碳原子組成的薄片，這就是石墨烯。
兩人都獲得了2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯粉末生產的常用方法有機械剝離法、氧化還原法和SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沈積法。