2010年诺贝尔物理学奖

2010年诺贝尔物理学奖
2010年物理学奖，由两位物理学家分享，他们是荷兰的安德烈·盖姆（Andre Geim）和英国的康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）（同时拥有俄罗斯国籍）。

表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。

安德烈·盖姆（Andre Geim，1958—），荷兰公民，出生于俄罗斯索契。

1987年在俄罗斯科学院固态物理研究所获得博士学位。

英国曼彻斯特大学介观科学与纳米技术中心主任。

曼彻斯特大学物理学教授及皇家学会2010周年纪念研究教授。

康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov，1974—），英国和俄罗斯公民，出生于俄罗斯下塔吉尔。

2004年从荷兰内梅亨大学获得博士学位。

英国曼彻斯特大学教授及皇家学会研究员。

作为由碳组成的一种结构，石墨烯是一种全新的材料——不单单是其厚度达到前所未有的小，而且其强度也是非常高。

同时，它也具有和铜一样的良好导电性。

在导热方面，更是超越了目前已知的其他所有材料。

石墨烯近乎完全透明，但其原子排列之紧密，却连具有最小气体分子结构的氦都无法穿透它。

碳——地球生命的基本组成元素——再次让世人吃惊。

石墨烯（Graphene）是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。

实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。

石墨烯
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一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

石墨与石墨烯
2004年，盖姆和诺沃肖罗夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。

他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。

不断这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。

石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。

这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷。

2009年，盖姆和诺沃肖罗夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应。

在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。

所以，它的发现立即震撼了凝聚体物理学术界。

虽然理论和实验都认为完美的二维结构无法在非绝
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对零度稳定存在，但是单层石墨烯能够在实验中被制备出来，有力地驳斥了这个论断。

2018年3月，中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动，该项目主要生产可在弱光下发电的石墨烯有机太阳能电池（OPV），破解了应用局限、对角度敏感、不易造型这三大太阳能发电难题。

2018年6月，中国石墨烯产业技术创新战略联盟发布新制订的团体标准《含有石墨烯材料的产品命名指南》，这项标准规定了石墨烯材料相关新产品的命名方法。

有了石墨烯，物理学家们对具有独特性能的新型二维材料的研制如今已成为可能。

石墨烯的出现使得量子物理学研究实验发生了新的转折。

同时，包括新材料的发明、新型电子器件的制造在内的许多实际应用也变得可行。

人们预测，石墨烯制成的晶体管将大大超越现今的硅晶体管，从而有助于生产出更高性能的计算机。

由于几乎透明的特性以及良好的传导性，石墨烯可望用于透明触摸屏、导光板、甚至是太阳能电池的制造。

当混入塑料后，石墨烯能将它们转变成电导体，且增强抗热和机械性能。

这种新型塑料可用于制造新型超强材料，质薄而轻，且具有弹性。

将来，人造卫星、飞机及汽车都可能用这种新型合成材料制造。

本年度的两位获奖者在一起工作了很长时间。

时年36岁的诺沃肖罗夫最初在荷兰以博士生身份与时年51岁的盖姆开始合作，后来他跟随盖姆去到英国。

不过他们两人最初都是在俄罗斯学习并开始物理学的研究生涯。

获奖时他们均为曼彻斯特大学的教授。

爱玩是他们的特点之一，玩的过程总会
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让人学到点东西，没准就这样取得了意想不到的伟大成就。

就像他们现在这样，凭石墨烯将自己载入科学史册。

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