1、強度與柔韌性：抗拉強度和彈性模量分別為 125 GPa 和 1.1TPa，其強度約為普通鋼的100倍，用石墨烯制成的包裝袋，可以承受大約2噸的重量，是目前已知的強度最大的材料。
2、導(dǎo)電導(dǎo)熱性：其電子遷移率可達(dá)到2×105cm2/V·s，約為硅中電子遷移率的140倍，砷化鎵的20倍，溫度穩(wěn)定性高，電導(dǎo)率可達(dá)108Ω/ m,面電阻約為31Ω/sq（310Ω/m2），比銅或銀更低，是室溫下導(dǎo)電最好的材料。
3、光學(xué)性質(zhì)：單層石墨烯對可見光以及近紅外波段光垂直的吸收率僅為 2.3%，對所有波段的光無選擇性吸收。 線性光學(xué)性質(zhì)：單層石墨烯的吸光率很高，對從可見光到太赫茲寬波段每層吸收 2.3% 光。 非線性光學(xué)性質(zhì)：當(dāng)入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達(dá)到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模激光器。
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