その理由は次のとおりです。
* 構造: グラファイトには層状構造があり、各層は六角形格子に配置された炭素原子で構成されています。各層内で、炭素原子は共有結合を介して強く結合し、非局在電子のネットワークを形成します。
* 非局在電子: これらの非局所電子は、層全体を自由に移動できるため、電流の流れが可能になります。
* 弱い層間結合: グラファイトの層は、弱いファンデルワールスの力によってまとめられています。これにより、レイヤーは互いに通り過ぎることができ、グラファイトに特徴的な滑りやすさを与え、それを良い潤滑剤にします。
炭素の他の同種とその導電率:
* ダイヤモンド: ダイヤモンドには、強い共有結合を備えた非常に硬く、3次元構造があります。この構造は、自由な電子の動きを許可せず、ダイヤモンドを優れた絶縁体にします。
* fullerene: フラーレンは、炭素原子の閉じたネットワークを備えたケージのような構造です。彼らはある程度の電気伝導率を示すことができますが、グラファイトよりも大幅に低くなっています。
* カーボンナノチューブ: カーボンナノチューブは、巻き上げられたグラフェンシートの円筒形構造です。構造と特性に応じて、優れた電気伝導率を示すことができます。
したがって、炭素の他の同種はいくつかの導電性特性を持っているかもしれませんが、グラファイトは、そのユニークな構造と非局在電子のために、電気のまともな導体と見なされる唯一の同種ロープです。