グラフェン:
グラフェンは、六角形格子構造に配置された炭素原子の単一層で構成されています。各炭素原子は、強力な共有結合を介して他の3つの炭素原子に結合されます。この2次元構造により、グラフェンは、高い電気的および熱伝導率、機械的強度、光学的透明度など、グラフェンに独自の特性を与えます。
ダイヤモンド:
ダイヤモンドには、各炭素原子が他の4つの炭素原子に共有結合され、硬い四面体格子を形成する3次元結晶構造があります。この配置は非常に強力で硬い素材をもたらし、ダイヤモンドを地球上で最も硬い自然に発生する物質にします。
グラファイト:
グラファイトは、グラフェンと同様に、六角形格子構造に配置された炭素原子で構成されています。ただし、グラファイトでは、炭素原子は、弱いファンデルワールスの力によってゆるく一緒に保持される層で積み重ねられています。この層状構造により、レイヤーは互いに簡単にスライドでき、グラファイトにその柔らかさと潤滑特性を与えます。
要約すると、グラフェンは六角形の格子に配置された炭素原子の1つの厚さの層であり、ダイヤモンドには四面体格子があり、グラファイトは層の間に弱いファンデルワールス力を持つ層状構造を持っています。これらの構造の違いは、炭素の同種ロープごとに明確な物理的および化学的特性をもたらします。