按特定顺序堆叠5层石墨烯，铅笔芯巧变电子“黄金”

美国麻省理工学院（mit）物理学家们按照特定顺序将堆积的5层超薄膜石墨烯碎片分离出来，将石墨或铅笔芯做成了黄金材料。通过调整这些材料，可以表现出天然石墨中所没有的3个重要特性。这项研究发表在《自然纳米技术》号。

mit研究组以正确的顺序将石墨的5层堆积起来，发现了石墨的独特性质。这些五层菱形堆积石墨烯可以显示绝缘、磁性或拓扑的特性，这意味着在材料物理学中革命性的纳米显微镜技术的重要发现。

石墨由碳组成，而石墨烯由单一碳原子排列成六角形。石墨烯在20年前分离后一直是研究的焦点。此前，研究人员发现，将石墨板堆起来，以细微的角度扭曲，可以赋予材料从超导到磁性等新的特性。

另外，还发现了按照一定顺序排列的5层石墨烯表现出在材料内部移动的电子之间通信的电子结合现象的“魔力”等特性，在电子领域可以被称为“黄金材料”。研究组喷射的材料是5层菱形层石墨烯，厚度只有10亿分之数米。分离这种材料的关键是散射型近距离扫描光学显微镜，它能快速且相对低廉地确定材料的各种重要特性。

团队将电极连接到一个由氮化硼“面包”组成的小三明治结构上，用其他电压调节了系统。结果，他们发现了三种不同电子数的变化，这些物质可能是绝缘物质、磁性物质和位相力学物质。

根据研究人员的解释，从本质上讲，拓扑材料允许电子在材料的边缘不受阻碍地运动，但不能从中间穿过。电子沿着材料边缘的“高速公路”向一个方向前进，这条高速公路被材料中心的中央线隔开。因此，相位几何材料的边缘是完美的导体，中心是绝缘体。

这一成果为研究强相关、拓扑物理等新领域开辟了道路。

信息化时代的摩天大楼虽然建在硅等非常常见的元素上，但再华丽的大厦也会受到地基的制约。信息化时代发展到什么程度，我们就切实需要新的要素来建造新的大厦。根据本文，将单一石墨烯堆叠起来，材料就具有神奇的性能。碳比硅更常见，将成为未来信息技术的媒介。碳材料可以做任何事情。最坚硬、最软、绝缘体、半导体、超导体、绝热、超导、吸光、完全透光……但要想挖掘碳的潜力，必须依靠数十年的实验和研究开发的积累。表面上看是最奇特，最普通的植物，但不容易形成。