强度与柔韧性
抗拉强度和弹性模量分别为125gpa和1.1tpa，杨氏模量约为42n/m2，面积为1m2的石墨烯层片可承受4 kg的质量，其强度约为普通钢的100倍，用石墨烯制成的包装袋，可以承受大约2吨的重量，是目前已知的强度最大的材料。
导电导热性
石墨烯最重要的性质之一就是它独特的载流子特性和无质量的狄拉克费米子属性。其电子迁移率可达到2×105cm2/v·s，约为硅中电子迁移率的140倍，砷化镓的20倍，温度稳定性高，电导率可达108ω/ m,面电阻约为31ω/sq（310ω/m2），比铜或银更低，是室温下导电最好的材料。比表面积大（2630m2/g），热导率（室温下是5000w·m-1·k-1）是硅的36倍，砷化镓的20倍，是铜（室温下401w·m·k）的十倍多。极高的强度与柔韧性，室温下最好的导电导热性使得石墨烯成为ito（氧化铟锡）的理想替代材料，并在柔性导电薄膜材料方面有重要应用。
另外,，石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到，而novoselov等在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。
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