2004年10月22日_发现石墨烯
石墨烯 发现过程
石墨烯发现过程摘要：一、石墨烯的概述二、石墨烯的发现过程1.原子力显微镜的发明2.单层石墨烯的实验制备3.诺贝尔奖得主安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫的贡献三、石墨烯的特性及应用1.机械强度2.导电性3.热传导性4.应用领域四、我国在石墨烯研究方面的进展五、石墨烯的未来发展前景正文：石墨烯，一种仅有一层原子厚度的二维材料，自2004年被安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功实验制得，逐渐成为材料科学领域的热点。
石墨烯的发现过程可分为以下几个阶段。
首先，我们要了解石墨烯的来源。
石墨烯是碳的同素异形体之一，存在于自然界中的石墨中。
石墨是一种常见的矿物，具有良好的导电性和热传导性。
然而，在自然界中，石墨是以多层结构存在的，而石墨烯则是单层结构。
如何将多层石墨剥离成单层石墨烯成为科学家们面临的挑战。
石墨烯的发现过程可以追溯到20世纪80年代，当时原子力显微镜（AFM）的发明为科学家们提供了观测和操作单个原子级别的物质的新工具。
借助原子力显微镜，研究人员首次成功观察到单层石墨烯的结构。
这一发现为后续的研究奠定了基础。
2004年，安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫利用胶带剥离法成功制备出单层石墨烯，这一突破性成果使他们荣获2010年诺贝尔物理学奖。
这一发现标志着石墨烯研究进入一个新的阶段。
石墨烯的特性使其在众多领域具有广泛的应用前景。
首先，石墨烯具有极高的机械强度，是迄今为止发现的强度最高的材料。
其次，石墨烯具有良好的导电性和热传导性，可应用于电子器件、散热器和柔性显示屏等领域。
此外，石墨烯还具有优异的光学性能，可用于开发高性能的光学器件。
在我国，石墨烯研究也取得了显著的进展。
众多科研团队在石墨烯的制备、性能研究和应用开发方面取得了世界领先的成绩。
政府也对石墨烯产业给予了高度重视，制定了一系列政策扶持措施。
如今，我国已成为全球石墨烯产业的重要基地。
石墨烯发展历程
石墨烯发展历程石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体结构，具有极高的导电性、导热性和机械强度，被誉为“未来材料之王”。
石墨烯的发现和研究历程可以追溯到20世纪60年代，但直到2004年才被成功分离出来，随后引起了全球科学界的广泛关注和研究。
石墨烯的发现石墨烯的发现可以追溯到20世纪60年代，当时科学家们通过电子显微镜观察到了一种由碳原子构成的薄膜结构，但由于当时技术条件的限制，无法对其进行深入的研究和应用。
直到2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地将石墨烯从石墨中分离出来，并发现了其独特的物理和化学性质，这一发现被誉为“二十一世纪最重要的科学发现之一”。
石墨烯的研究自石墨烯被发现以来，全球科学界对其进行了广泛的研究和探索。
研究表明，石墨烯具有极高的导电性、导热性和机械强度，可以应用于电子器件、传感器、储能材料等领域。
此外，石墨烯还具有良好的光学性质和化学稳定性，可以应用于光电器件、催化剂等领域。
石墨烯的应用随着石墨烯的研究不断深入，其应用领域也在不断扩展。
目前，石墨烯已经应用于电子器件、传感器、储能材料、光电器件、催化剂等领域。
其中，石墨烯在电子器件领域的应用最为广泛，可以用于制造高性能的晶体管、集成电路等器件。
此外，石墨烯还可以用于制造柔性电子器件，具有广阔的应用前景。
石墨烯的未来石墨烯作为一种具有广泛应用前景的新型材料，其未来发展前景十分广阔。
随着石墨烯的研究不断深入，其应用领域也将不断扩展。
未来，石墨烯有望应用于更多的领域，如生物医学、环境保护等领域。
此外，石墨烯的制备技术也将不断改进和完善，使其在工业化生产中得到更广泛的应用。
总结石墨烯的发现和研究历程可以追溯到20世纪60年代，但直到2004年才被成功分离出来。
自此以后，全球科学界对石墨烯进行了广泛的研究和探索，发现了其独特的物理和化学性质，并将其应用于电子器件、传感器、储能材料、光电器件、催化剂等领域。
功能材料大事件
功能材料大事件——石墨烯的发现
有不同的影响，只要测量DNA分子通过时产生的微小电压差异，就可以知道到底是哪一个碱基正在游过纳米洞。
这样，就可以达成目的[83]。
抗菌物质
中国科学院上海分院的科学家发现石墨烯氧化物对于抑制大肠杆菌的生长超级有效，而且不会伤害到人体细胞。
假若石墨烯氧化物对其他细菌也具有抗菌性，则可能找到一系列新的应用，像自动除去气味的鞋子，或保存食品新鲜的包装[84]。
石墨烯感光元件
一群来自新加坡专精于石墨烯材质研究的科学家们，现在研发出将石墨烯应用于相机感光元件的最新技术，可望彻底颠覆未来的数位感光元件技术发展。
新加坡南洋理工大学学者，研发出了一个以石墨烯作为感光元件材质的新型感光元件，可望透过其特殊结构，让感光元件感光能力比起传统CMOS或CCD要好上1,000倍，而且损耗的能源也仅需原本的1/10。
这个感度感觉几乎提升到爆表的最新感光元件技术，根据资料，实际上还真的厉害到超出人眼可视的中红外线范围。
与许多新的感光元件技术相同，这项技术初期将率先被应用在监视器与卫星影像领域之中。
但研究也指出，此技术终将应用在一般的数码相机/ 摄影机之上，而且还提到假若真的进入消费领域，他们承诺这个以石墨烯打造的最新感光元件，还可让制造成本压到现今的1/5低。
是说，看过石墨烯应用在电池领域堪称神奇的技术进展后，好像也不难想像它将对摄影带来的技术冲击（更高感度、更省电、更便宜）。
石墨烯发现过程
石墨烯发现过程石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体结构材料，具有极高的导电性和强度，被誉为“二十一世纪的奇迹材料”。
石墨烯的发现过程是一个曲折而令人惊叹的故事。
2004年，曾获得诺贝尔物理学奖的英国物理学家安德鲁·盖门和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，与他们的学生安德烈·赫姆尔和谢尔盖·诺沃肖洛夫在实验室进行了一项名为“机械剥离”的实验。
他们使用一块胶带，反复剥离一块石墨试样的表面，希望能够得到更薄的碳层。
然而，他们在实验中发现，无论剥离多少次，最终得到的都是一个只有一个原子厚度的碳层。
这个层就是石墨烯。
石墨烯的发现引起了科学界的广泛关注。
人们意识到，这种材料具有许多惊人的物理和化学特性，可能会对电子学、光学、能源等领域带来革命性的变革。
因此，盖门和诺沃肖洛夫的发现被授予了诺贝尔物理学奖。
接下来的几年里，科学家们对石墨烯的性质进行了深入研究，并试图开发出制备石墨烯的新方法。
他们发现，除了机械剥离外，还可以使用化学气相沉积、溶液剥离等方法制备石墨烯。
这些新方法大大提高了石墨烯的制备效率和质量，为石墨烯的应用研究提供了更多可能性。
石墨烯的发现也催生了一系列的研究领域和应用。
在电子学领域，石墨烯的高导电性使其成为制备高性能晶体管和传感器的理想材料。
在光学领域，石墨烯的宽带隙和高透明性使其成为制备高效光伏器件和柔性显示屏的理想选择。
此外，石墨烯还具有出色的热传导性能和机械强度，可应用于能源储存、复合材料和生物医学等领域。
然而，石墨烯的大规模制备和应用仍然面临许多挑战。
首先，目前制备石墨烯的方法仍然相对复杂和昂贵，需要进一步改进和优化。
其次，石墨烯的性质和应用仍然存在许多未知的领域，需要更多的研究和探索。
最后，石墨烯的商业化应用还面临市场需求和成本等方面的考量。
石墨烯的发现过程是一个充满挑战和机遇的故事。
科学家们通过不断的实验和研究，最终发现了这种具有独特性质的材料，并为其应用研究开辟了新的道路。
石墨烯发现的故事
石墨烯发现的故事
摘要：
一、石墨烯的发现背景
二、石墨烯的特性与应用
三、石墨烯发现的意义和前景
正文：
石墨烯是一种只有一个原子层厚的二维材料，具有令人惊叹的物理特性。
它的强度、导电性和透明度等都超越了其他材料。
这个神奇的材料的发现，开启了一个全新的科技时代。
石墨烯的发现源于对石墨的研究。
石墨是一种常见的碳的同素异形体，具有良好的导电性和热稳定性。
科学家们一直对石墨的导电机制感兴趣，希望找到一种能够解释这种现象的理论。
2004年，安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地在实验中分离出单层石墨，并证实了石墨烯的存在。
这一发现为他们赢得了2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯的特性使其在众多领域具有广泛的应用前景。
首先，石墨烯是一种优秀的导电材料，可用于制造更高效的电子器件。
其高强度和柔韧性使其成为的理想材料，可用于制造柔性显示屏、太阳能电池板等。
此外，石墨烯的超高热导率使其在散热领域具有巨大的潜力。
石墨烯的发现对我国科技发展具有重要意义。
我国政府高度重视石墨烯产业的发展，将其列为战略性新兴产业。
目前，我国在石墨烯研究和应用方面取得了世界领先的成果。
例如，我国科学家成功研发出石墨烯电池，其充电速度
远超传统电池。
此外，石墨烯在医疗、能源、环保等领域也取得了显著的应用。
总之，石墨烯的发现开启了二维材料研究的新篇章。
它所带来的创新技术和应用前景无法估量。
石墨烯发现的故事
石墨烯发现的故事
石墨烯，一种只有一个原子层厚的二维材料，近年来在全球范围内备受关注。
其独特的光滑表面、高强度、导电性和超薄特性使其在科学研究和应用领域具有广泛的前景。
石墨烯的发现故事充满了传奇色彩，今天我们就来回顾一下这一重要的科学历程。
石墨烯的发现可以追溯到2004年，当时安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功实验制得石墨烯。
他们采用胶带剥离法制备出这种只有一个原子层厚的材料，这一突破性成果使他们荣获2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯的发现为全球科学家打开了一个全新的研究领域，激发了人们对二维材料的研究热情。
石墨烯的特性使其在众多领域具有广泛应用。
首先，石墨烯具有极高的强度和韧性，是目前已知强度最高的材料。
这一特性使其在航空航天、汽车制造等高强度结构件领域具有巨大潜力。
其次，石墨烯具有良好的导电性，可以应用于高性能电子器件的制造。
此外，石墨烯还具有优异的热传导性能，有望解决现代电子设备散热问题。
石墨烯的发现对于我国科技发展具有重要意义。
我国政府高度重视石墨烯产业的发展，将其列为战略性新兴产业。
近年来，我国石墨烯研究取得了世界领先的成果，推动了石墨烯材料的产业化进程。
在新能源、智能制造、生物医疗等领域，石墨烯的应用正在逐步改变我们的生活。
总之，石墨烯的发现不仅为科学研究提供了新的方向，也为我国科技发展带来了前所未有的机遇。
权健自然医学藏象石墨烯原理解析
权健自然医学藏象石墨烯原理解析历史来源：2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家Andre Geim（安德烈·盖姆）和Konstantin Novoselov（克斯特亚·诺沃消洛夫）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。
不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们使用普通胶带获得了只有一个原子厚度的一小片碳，这就是石墨烯。
只有一个原子厚度，看似普通的一层薄薄的碳，缔造了2010年度的诺贝尔物理学奖。
安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖罗夫向世人展现了形状如此平整的碳元素在量子物理学的神奇世界中所具有的杰出性能。
力学特性：石墨烯是目前已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。
而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。
因此将石墨烯按比例置入纤维中，可以赋予纺织产品很好的弹性且不易变形。
导热特性：石墨烯具有非常好的热传导性能。
纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是目前为止导热系数最高的碳材料，因此藏象石墨烯纤维织物与人体体温结合能自动导热，从而促进人体毛细血管血液循环，能活化细胞组织、加快新陈代谢、活血通络、快速祛湿除菌、保持身体持久干爽。
电子特性：石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/（V-s），这一数值超过了硅材料的10倍，是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟（InSb）的两倍以上，且电子迁移率受温度变化的影响较小。
而石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应，在碰到杂质时不会产生背散射，这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。
因此藏象石墨烯纤维织物的导电特性可以避免织物静电的产生，如果将藏象石墨烯纤维织物生产成服装用作加油站、加气站、危化品仓库等场所作业人员的工作服装，可以有效防止静电带来的危险发生。
解读“石墨烯”
解读“石墨烯”作者：成会明来源：《中国科技术语》2020年第03期石墨烯（graphene）是碳单质的一种同素异形体，由碳原子以sp2杂化方式形成的六角环状二维原子晶体材料，也是以sp2杂化为主的碳质材料的基本结构单元。
理论上，石墨烯只有单个碳原子层的厚度，约0.35纳米。
实际上，人们常把10层以内的薄层石墨统称为石墨烯材料。
石墨烯译自英文“graphene”，是由graphite（石墨）和ene（烯类词尾）组合而成的名词。
2010年10月，瑞典皇家科学院宣布将2010年度诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授，以表彰他们在石墨烯方面的开创性实验研究。
这是继1996年诺贝尔化学奖授予富勒烯的发现之后，再次表彰碳材料领域的重大科学成就。
事实上，人类对石墨烯的结构并不陌生，石墨烯与石墨、金刚石一样，完全由碳原子构成。
它是由单层碳原子构成的二维蜂窝状晶体材料。
石墨烯的研究可追溯到20世纪40年代，1947年，加拿大的菲利普·华莱士首次计算了石墨烯的电子结构，发现其具有奇特的线性色散关系。
1962年，德国的汉斯-皮特·波姆将氧化石墨还原，在透射电子显微镜下观察到了原子厚度的石墨烯片。
2004年，安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫采用了简单有效的粘胶带剥離法，从石墨晶体中分离出高质量的单层和少层石墨烯，使对石墨烯性质的研究成为可能，并发现其具有半金属特性和双极性电场效应。
随后，科学家们陆续发现石墨烯具有许多独特而优异的物理、化学、力学性质，如无质量的狄拉克费米子、量子霍尔效应、极高的载流子迁移率、亚微米尺度的弹道输运特性，以及超大比表面积和极高的热导率、透光率、弹性模量与强度。
因此，石墨烯可能在信息、能源、航空、航天等领域获得重要应用，包括用于新型动力电池、高效散热膜、透明触摸屏、可穿戴设备、超灵敏传感器、智能玻璃、低损耗光纤、高频晶体管、防弹衣、轻质高强航空航天材料，等等。
石墨烯发明者获2010年诺贝尔物理学奖
石墨烯发明者获2010年诺贝尔物理学奖瑞典皇家科学院宣布，将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。
海姆和诺沃肖洛夫于2004年制成石墨烯材料。
这是目前世界上最薄的材料，仅有一个原子厚。
自那时起，石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题。
目前，集成电路晶体管普遍采用硅材料制造，当硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差。
而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。
此外，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也很好。
因此，石墨烯被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业革命。
成果解读：石墨烯--二维碳的奇妙世界碳是最重要的元素之一，它有着独特的性质，是所有地球生命的基础。
纯碳能以截然不同的形式存在，可以是坚硬的钻石，也可以是柔软的石墨。
2010年诺贝尔物理学奖所指向的，是碳的另一张奇妙脸孔：石墨烯。
想象有那么一张单层的网，每一个网格都是一个完美的六边形，每一个绳结都是一个碳原子。
这张网只有一个原子那么厚，可以说没有高度、只有长宽，是二维而不是三维的。
这就是石墨烯，它是二维的碳，人类已知的最薄材料，一种正为物理学和材料学带来许多新发现的东西。
由于这种材料是从石墨中制取的，而且包含烯类物质的基本特征--碳原子之间的双键，所以称为石墨烯。
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。
层与层之间附着得很松散，容易滑动，使得石墨非常软、容易剥落。
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。
科学家在20世纪40年代就对类似石墨烯的结构进行过理论研究，但在此后很长时间里，制取单层石墨烯的努力一直没有成功，有人认为这样的二维材料是不可能在常温下稳定存在的。
2004年10月，发表在美国《科学》杂志上的一篇论文推翻了这种认知。
石墨烯 发现过程
石墨烯发现过程摘要：一、石墨烯的发现背景二、石墨烯的发现过程三、石墨烯的重要性和应用前景正文：石墨烯是一种单层的、由碳原子构成的二维晶体，它是目前世界上最薄、最坚硬、导电性能最好的纳米材料之一。
石墨烯的发现过程充满了偶然和惊喜，下面我们来了解一下石墨烯的发现过程以及它的重要性和应用前景。
石墨烯的发现背景可以追溯到20 世纪40 年代，当时科学家们发现了石墨这种材料，并指出石墨中每个碳原子只与周围三个碳原子形成化学键，这种特殊的结构使得石墨具有良好的导电性和其他优异的性能。
然而，由于石墨的层间相互作用力较弱，剥离出单层的石墨非常困难，因此长期以来，石墨烯被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在。
直到2004 年，英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫改变了这一观念。
他们通过一种简单易行的方法，从石墨中分离出单层的石墨烯。
具体过程是，他们将石墨放入一种特殊的胶带上，然后撕开胶带，这样就能把石墨片一分为二，得到单层的石墨烯。
这一突破性的发现为他们赢得了2010 年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯的诞生引起了科学界的广泛关注，因为它具有许多令人瞩目的性质。
首先，石墨烯是透明的，只吸收2.3% 的光，这意味着它可以用作高透光性的材料。
其次，石墨烯具有很高的强度和韧性，是目前已知最坚硬的纳米材料之一。
此外，石墨烯的导电性能极好，甚至超过了铜的导电性能。
这些优异的性能使得石墨烯在许多领域都有广泛的应用前景。
目前，石墨烯已经广泛应用于制备多功能分离膜、高导高强纤维、超轻超弹性气凝胶等多种功能材料。
在电化学储能、催化、生物医药、复合材料等方面，石墨烯也表现出良好的应用前景。
石墨烯的研究历史
石墨烯的研究历史石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，具有出色的物理和化学性质，因此引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍石墨烯的研究历史。
石墨烯的发现石墨烯最早是由安德烈·赫姆(A.K. Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(K.S. Novoselov)在2004年发现的。
他们使用的方法是利用普通的黏着带，将一些石墨片剥离成非常薄的层，最终得到了一片厚度仅为一个原子的石墨烯。
这项发现因为其高度的新颖性和创新性而获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯的早期研究石墨烯的发现以后，引起了极大的科学兴趣。
科学家们开始探究这种新型材料的特殊性质和实际应用。
最初，人们主要研究了其电子性质和力学性质。
在2005年，科学家就发现了石墨烯的电导率比银还高，并且在极低的温度下（约为4.2K），其电子运动方式也非常特殊。
此外，人们还发现，尽管石墨烯只有单层，但其刚度比钢还高，同时又具有弹性，展现出了无与伦比的物理特性。
石墨烯的应用研究在石墨烯的研究过程中，科学家们还开始考虑其实际应用。
石墨烯的高导电性能和更广泛的带隙，使其成为新一代电子器件（例如晶体管）的一个有很大潜力的替代品。
石墨烯的力学性质也使其成为用于航空和航天应用的强度材料。
此外，石墨烯的化学稳定性和高比表面积使其成为高效的电池、传感器和催化剂的备选材料。
石墨烯的世界研究热潮自石墨烯发现以来，世界各地的研究人员都投入了大量精力，对石墨烯进行了广泛的研究。
可以说，石墨烯研究的确是一个世界性的热潮。
科学家们不仅在探求石墨烯的性质和应用方面取得了许多重要的成果，还提出了许多新的想法和建议，为后来的石墨烯研究带来了深远的影响。
石墨烯的未来前景石墨烯的研究历史虽然还很短，但是石墨烯已经成为了一个重要的而又有很大前景的研究领域。
未来，科学家们将继续在石墨烯的性质和应用方面进行深入的研究，希望能够更好地利用石墨烯的出色特性，为我们的物质生活和科学研究带来更多的可能性。
石墨烯行业发展历程
石墨烯行业发展历程石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有出色的导电性、热导性和机械性能，被公认为是材料科学的突破性发现。
下面将简要介绍石墨烯行业发展历程。
石墨烯的发现源于2004年的一项重要科学研究。
英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫等人在实验中使用胶带剥离法成功剥离出了最早的石墨烯薄片，并发现了石墨烯的独特性质。
这项研究成果于2004年发表在《科学》杂志上，引起了国际学术界的极大关注和热议，被认为是材料科学的重大突破。
自石墨烯发现后，全球范围内的科学家和工程师投入了大量的研究工作，以探索石墨烯的潜在应用领域。
石墨烯的导电性能使其在电子器件领域具有巨大的应用潜力。
石墨烯可以制备成柔性的薄膜电子器件，如柔性显示屏、柔性太阳能电池等。
石墨烯的高导热性也使其被广泛应用于热管理领域，如散热材料、高效热导材料等。
此外，石墨烯还具有优异的力学性能，可以用于制备轻量、高强度的材料，如复合材料、强化材料等。
在石墨烯的研究和应用过程中，科学家们面临了许多技术难题。
例如，如何大规模制备石墨烯薄片、如何控制石墨烯的结构和性质、如何将石墨烯与其他材料结合等。
经过多年的研究和探索，科学家们逐渐攻克了这些技术难题，并取得了一系列重要的科研成果。
随着石墨烯技术的不断进步，石墨烯产业逐渐开始崛起。
全球范围内涌现了大量的石墨烯技术企业和创业公司。
这些企业通过自主研发或技术引进，推动了石墨烯产业的快速发展。
目前，石墨烯已经得到了广泛应用。
石墨烯薄膜在电子、光电、能源等领域具有重要的应用前景。
石墨烯复合材料可以用于航空航天、汽车制造等高端领域。
此外，石墨烯还可以应用于生物医药领域，如石墨烯纳米药物传输系统、石墨烯生物传感器等。
然而，石墨烯产业的发展也面临一些挑战。
首先，石墨烯的制备工艺相对复杂，制备成本较高，限制了其规模化生产。
其次，石墨烯在某些应用领域的商业化进程较慢，市场需求尚未完全释放出来。
石墨烯技术发展史
石墨烯技术发展史石墨烯是一种由石墨片层组成的二维材料。
它具有许多独特的物理特性，如高的电导率、极薄的层厚度、高强度和超高的比表面积等。
自从2004年石墨烯首次被制备出来，这一领域的研究进展非常迅速，开发出了许多新的制备方法和应用领域。
下面将简要介绍石墨烯技术的发展史。
2004年，安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫通过机械削离的方法首次制备出了石墨烯。
他们用胶带从普通石墨中剥离出单层石墨烯，并通过电子显微镜证实了单层结构。
这一重大发现为石墨烯研究打下了基础，并在同年发表于《科学》杂志，成为新颖材料领域里的里程碑。
随着石墨烯的制备方法不断发展，石墨烯的应用领域也不断扩大。
2006年，路易斯·布拉格等人发明了一种新的制备方法，即化学气相沉积法(CVD)。
这种方法可以在大面积的基底上制备出石墨烯，因此非常适合于电子学、传感器和太阳能电池等领域的应用。
2009年，斯蒂芬·霍普金斯等人证实了石墨烯具有极高的电导率和强烈的电子色散。
这些特性使得石墨烯成为了新型的电子和光学器件材料的最佳选择，并引发了各种基于石墨烯的电子器件的研究。
除了电子学方面的应用外，石墨烯还具有很多其他应用领域。
2010年，瓦图·穆尔等人成功地将石墨烯应用于电池领域，制造出了石墨烯复合材料，这些材料具有较高的导电性和耐用性，可用于高性能电池的制造。
2012年，康奈尔大学研究团队成功地将石墨烯应用于滤水器领域。
他们发现，石墨烯膜具有极高的通量和选择性，可用于高效和环保的水处理技术的制造。
近年来，随着石墨烯的不断发展，石墨烯在能源、材料、生物医学等领域中的应用也越来越广泛。
人们相信，随着石墨烯技术不断的突破，它将在未来的许多领域中发挥更大的作用。
新材料之王-石墨烯
新材料之王——石墨烯物理101班王宇东1012110116 石墨烯的发现近几年，石墨烯越来越受到人们的关注。
它被证实是世界上发现材料中最薄，最坚硬的物质。
于此同时，它还具有很多非比寻常的特性。
石墨烯的出现有望在现代电子科技行业引发一场革命。
石墨烯最早出现在实验室实在2004年，是英国的两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首先开始研究石墨烯的。
当时，海姆买了一大块高定向热解石墨，这是一种纯度非常高、通常用于分析的石墨材料。
海姆把它交给了他新来的一位中国博士生，并给了他一台非常高级的抛光机，希望他能制作出尽可能薄的薄膜。
三个星期过后，这位博士生拿着一个培养皿告诉海姆说做好了。
海姆用显微镜观察培养皿底部的石墨斑，发现那足有10nm 厚，相当于1000层石墨烯的厚度。
海姆于是问他，能不能磨得再薄一些? 他告诉海姆，那还再需要一块石墨。
要知道这种石墨每块大约要花300美元。
海姆承认自己当时的态度可能不太好，于是，那位中国博士生对他说：“既然你这么聪明，那你就自己试试吧。
”于是，海姆和诺沃肖洛夫就去做了，他们采用了一种非常简单的方法。
因为石墨具有完整的层状解理特性，可以按层玻璃。
他们就用透明胶带在石墨上粘一下，这样就会有石墨层被粘在胶带上。
再用一条新胶带，粘一下再拉开，这样，两段胶带都粘有石墨层，石墨层又变薄了。
如此反复多次，胶带上的石墨层薄到只有一个碳原子的厚度时，石墨层也就变成了石墨烯。
从这个简单的方法开始，石墨烯的制备方法层出不穷，经过6年得发展，人们发现将石墨烯带入工业化生产已经为时不远了。
石墨烯的特性和应用石墨烯之所以受到如此广泛的关注，是因为它具有其它物质不能比拟的特性，而且还是多方面的特性。
1. 最薄最坚硬的特性石墨烯具有超高的强度，碳原子间的强大作用力使它成为目前已知力学强度最高的材料。
科学家发现，石墨烯比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高100倍。
美国机械工程师杰弗雷·基萨教授用一种形象的方法解释了石墨烯的强度：如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，然后试图用一支铅笔戳穿它，那么需要一头大象站在铅笔上，才能戳穿只有保鲜膜厚度的石墨烯薄层。
石墨烯的发现
石墨烯的发现、基本结构和性质石墨烯是由一层碳原子构成的二维碳纳米材料。
根据严格意义上的二维原子晶体理论，热力学上严格和独立的二维原子晶体是不稳定的，但是准二维（quaitwodimension）原子晶体材料，即具有褶皱的或附着在其他基底上的二维材料是可以存在的。
2004年Geim等获得的石墨烯就属于上述准二维原子晶体材料。
石墨烯(graphene)这个术语早在2004年之前就已被使用。
目前，中文相应的定义还有待明确和标准化。
20世纪60—70年代，有关石墨烯的研究主要分3个方面：①理论研究；②关于石墨插层（graphiteintercalationcompound）和石墨氧化物(graphiteoxide)在化学和材料方面的研究；③利用显微镜电镜等对碳薄膜材料的研究。
80—90年代由于富勒烯和碳纳米管的发现，人们开始对各种潜在的碳同素异形体进行大规模的探索。
这期间，人们获得了数纳米厚的（几十层）的石墨片（nanoflake）。
严格意义上的石墨烯，即单原子厚度的石墨烯的发现应归功于Geim团队在2004年利用极其简单的taping方法获得的成果。
他们不仅获得了近乎完美的石墨烯，更重要的是他们观察到了石墨烯这一系列前所未有的电学性质。
石墨烯优良性质的发现掀起了科学家继富勒烯和碳纳米管之后对碳同素异形体材料探索研究的第三次浪潮。
石墨烯的基本结构和性质石墨烯的原子排列与石墨的单原子层相同，是碳原子sp2杂化轨道按蜂巢晶格排列构成的单层二维晶体。
石墨烯可想象为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。
石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨)+ene（烃类词尾），因此，石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。
石墨烯是由sp2碳原子以蜂巢晶格构成的二维单原子层结构。
每个碳原子周围有3个碳原子成键，C—C键长1.42Å，键角120°；每个碳原子以3个sp2杂化轨道和邻近的3个碳原子形成3个σ键，剩下的1个p轨道和邻近的其他碳原子一起形成共轭体系，每个碳原子贡献1个P电子。
石墨烯发现的故事
石墨烯发现的故事
（实用版）
目录
1.石墨烯的发现背景
2.石墨烯的结构和特性
3.石墨烯的发现过程
4.石墨烯的应用前景
正文
【石墨烯的发现背景】
石墨烯是一种二维碳材料，它由单层的原子构成，拥有高强度、高导电性和热传导性等众多优秀特性。
石墨烯的发现，源于科学家们对物质微观世界的探索和对新材料研究的追求。
【石墨烯的结构和特性】
石墨烯的结构非常特殊，它由一层原子构成，每个碳原子与其他碳原子形成六角形，排列成蜂窝状。
这种结构让石墨烯具有极高的强度、导电性和热传导性，同时还具有透明的特性。
【石墨烯的发现过程】
石墨烯的发现源于一次实验的偶然。
2004 年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验中成功地从石墨中剥离出了一层原子厚度的碳材料，这就是石墨烯。
他们的这一发现，开创了二维材料的研究领域，也为新材料的研究提供了新的可能。
【石墨烯的应用前景】
石墨烯的出现，为科学界和新材料产业带来了巨大的震撼。
由于其独特的结构和优秀的特性，石墨烯被认为在未来有着广泛的应用前景。
例如，
它可以用于制造更轻、更强、更高效的电子产品，可以用于制造更高性能的电池，还可以用于制造生物医学设备等。
石墨烯发展历程
石墨烯发展历程石墨烯是一种由碳原子构成的二维蜂窝状晶格结构的材料。
它的发展历程可以追溯到2004年，当时两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在使用普通胶带剥离石墨时发现了这种材料。
在他们进行实验时，他们注意到普通胶带从石墨表面剥离时形成了非常薄的薄膜。
通过进一步的研究，他们发现这些薄膜是由一个原子层的石墨组成，这就是后来被称为石墨烯的材料。
他们的发现在科学界引起了巨大的轰动，因为石墨烯具有许多独特的性质。
它是一个单层的纳米材料，但非常坚固和耐热。
石墨烯的电导率很高，且能够承受非常高的电流密度。
此外，石墨烯还具有优异的光学性质，对于光的吸收和发射具有高效率。
从2004年开始，石墨烯的研究就迅速发展起来。
科学家们开始研究如何大规模制备石墨烯，并发现了一种称为化学气相沉积的方法。
这种方法将碳气体在高温下沉积在基底上，形成石墨烯薄膜。
这种方法可以实现大规模生产，并且薄膜的质量相对较高。
随着对石墨烯的研究不断深入，科学家们发现了更多的应用潜力。
石墨烯被用于制造超级电容器、柔性电子器件和导热材料等。
它还可以用作传感器、催化剂和给药系统等。
虽然石墨烯有很多独特的性质和应用潜力，但要将其应用到实际中仍然面临一些挑战。
其中之一是大规模制备的问题，目前还没有实现低成本高质量的生产方法。
此外，石墨烯的集成和封装也是一个挑战，这对于将其应用到电子器件中非常重要。
鉴于石墨烯的独特性质和应用潜力，科学家们对其进行的研究仍在不断发展。
未来，有望看到更多的石墨烯应用于电子、能源和生物医学领域，并带来革命性的变化。
2004年10月22日_发现石墨烯
科学家时常找出巧妙的方法 来达成他们的研究目标， 即使那目 标是许多物理学家都认定长不出 来的名符其实之二维物质。 2003 年， 一位足智多谋的物理学家拿一 块石墨和一些透明胶带， 以无比的 耐心与坚持， 制造出一种神奇的奇 特新物质，它是纸质的百万倍薄， 比钻石坚固，传导性胜过铜， 我们 叫它石墨烯。 当有关石墨烯的第一 篇论文于第二年发表出来时， 它震 惊了物理界。 最先和同事诺沃肖洛夫
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碎裂。 研究者说，鲨鱼与人类在进食方式上存在很大 差异， 尖吻鲭鲨撕 扯猎物身上的肉、 虎鲨是切割啃咬， 而人类则依靠餐 刀。 因此人类与鲨 鱼牙齿的区别不 是在硬度上， 而是 最初的设计用途 就不同。 （ 高 凌 云 编 译 自 ）
现代物理知识
2012
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（ Kostya Novoselov）一起发现石 墨烯的是盖姆（ Andre Geim） 。盖 姆先就读于莫斯科物理科技大学， 再于俄罗斯莫斯科东北切尔诺戈洛夫卡 （ Chernogolovka）的固态物理学院获得博士学位。 他花了两年在俄罗斯微电子科技学院，之后在英国 诺丁汉大学 （ Nottingham University） 任研究员。 1994 年， 他接受荷兰奈梅亨大学 （ University of Nijmegen） 的教职，2001 年，搬回英国曼彻斯特大学，成为介 观科学和纳米技术中心主任。 盖姆擅长寻找古怪但有重要性的研究题目，他 于 1997 年使用磁场让一只青蛙漂浮升空， 登上报纸 头版头条，于 2000 年获得搞笑诺贝尔奖。他曾和他 钟爱的仓鼠（ hamster）共同发表一篇论文《探测地 球自转的反磁性悬浮回转仪》 ， 坚持说： “ H. A. M. S. ter Tisha 对悬浮实验有最直接的贡献。 ” （根据维基 百科全书，那只仓鼠后来还申请了荷兰奈梅亨大学 的博士学位。 ） 2007 年，他的实验室开发出一种仿 照壁虎黏性脚垫的微制造黏着剂。
伟大的发现石墨烯
3.1 可折叠弯曲屏 消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来 移动设备显示屏的发展趋势。作为基础材料的石墨 烯前景也被看好。
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有数据显示2013年全球对手机触摸屏的需求 量大概在9.65亿片。为石墨烯的应用提供了广阔 的市场。韩国三星公司的研究人员也已制造出由 多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏，相 信大规模商用指日可待。
谢 谢 ！
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的 单层片状结构的新材料。 是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈 蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二 维材料。
性能
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石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材 料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导 热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石， 常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比 纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-8 Ω ·m， 比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。
伟大的发现—石墨烯
M040114115 肖长委
目录
一 石墨烯的意外发现
二 石墨烯的结构与性能
三 应用前景
一 石墨烯的意外发现
石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独 稳定存在。 直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德 烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫 (Konstantin Novoselov)，成功地在实验中从石墨 中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也 因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得 2010年诺贝尔物理学奖。
可弯曲显示屏有石墨烯材料和聚酯片基底组成
3.3 石墨烯传感器
由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石 墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。 前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石 墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微 量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。
石墨烯的奥秘
石墨烯的奥秘作者：佘惠敏来源：《科学大观园》2022年第15期在整个宇宙之中，所有的物质都是由不同的元素所构成的，但同一种元素却并非只能构成同一种物质，元素通过不同的结构进行组合就能够形成不同的物质。
以碳元素为例，当一个碳原子周围有四个碳原子，它们以共价键的方式相结合，且周围的四个碳原子与中心的碳原子形成一个正四面体结构的时候，就组成了一种物质，我们叫它钻石。
因为碳原子之间是以很强的共价键结合的，所以钻石的硬度很高，又被称为金刚石。
钻石的硬度很高，但另一个同样由碳原子所组成的物质却十分光滑，它就是石墨。
当碳原子通过化学键结合成诸多正六边形的结构，就组成了一个层，很多层叠在一起就组成了石墨。
在石墨中，同一层的碳原子依靠化学键结合，而层与层之间却没有化学键，它们是依靠原子间的弱碱性电性吸引力结合在一起的，所以同一层碳原子的结合非常牢固，而层与层之间则是可以滑动的，而这种层与层之间的滑动就是石墨光滑特性的根源。
那么什么是石墨烯呢？很简单，石墨烯就是单层的石墨，如果将石墨的一层结构单独拿出来，那就是石墨烯。
石墨烯的发现是在2004年，而在此之前，科学家们一直断定类似于石墨烯的物质是不会存在的，为什么呢？原因很简单，我们身处在一个三维空间之中，所有的事物都是三维结构的，像石墨烯这种二维结构的物质不可能存在于三维空间之中。
一张纸是不是二维结构呢？当然不是，纸是三维结构物质，它是立体的，拥有长宽高，只不过高度，也就是厚度很薄而已。
但石墨烯就不同了，它基本上可以说是一种二维结构物质，石墨烯就是单层石墨，它的结构是平面的，厚度为一个原子，那么这一个原子到底有多厚呢？我们知道，纳米这个单位是很小的，一纳米就等于10-9米，而单层石墨的厚度为0.355纳米，很薄很薄，薄得没有办法再薄。
二维结构的物质无法存在于三维空间之中，这是一个常识，但有人就偏偏不信邪。
这两个不信邪的人，一个叫作安德烈·海姆，另一个叫作诺沃肖洛夫，他们都来自英国曼彻斯特大学。
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盖姆
出，利用透明胶带将它的上层剥下，石墨薄片便会 剥黏在胶带上。重复数次相同的过程，胶带上就黏 着越来越薄的薄片。 然后， 他将胶带放置溶液中融化， 得到超薄的石墨薄片， 只有 10 层厚。 不过几个星期， 他的团队即开始利用此材料制造初步的晶体管。 接着 不断地改进技术， 终于得到了第一个石墨烯片。 盖姆 说： “我们和大自然开了玩笑，先是制造出三维的材 料——石墨，然后又将它一层层剥下来。 ” 2004 年 10 月，盖姆在《科学》杂志（ Science） 发表了一篇论文，宣布成功制出石墨烯片，标题为 《薄似原子之碳薄膜的电场效应》 。 这篇论文现在在 材料物理方面是最常被引用的论文之一。 2005 年， 研究人员已成功分离出石墨烯片，它只有一个原子 的厚度，也许是宇宙间最薄的物质，呈现出高质量 的晶格，结构没有缺陷。这种结构使得其性质有趣， 展现令人惊讶的新物理。
①
杨信男
译
盖姆曾说，他主要的研究策略 是利用他所拥有的研究资源，尽量 用手边的设备做新的研究，他称此 为他的“组合政策” ： “这些是你所 拥有的不同配备，你必须利用你所 仅有的资源来建构新东西。 ”以石墨 烯来说，他的实验室装备正适合研 究这类微小的样品。 纳米碳管从以前到现在都是材 料研究的主要领域，盖姆认为或许 打开形态，有可能做出类似纳米碳 管的东西。他想到将石墨磨至只剩 10～ 100 层厚，然后研究它的性质。 于是他指派一个学生做此工作，磨 出一石墨细片，大约 1000 层厚，但 距离目标还差一点。这时盖姆又想
物理学史中的十月
2004 年 10 月 22 日：发现石墨烯 （译自 APS News，2009 年 10 月）
萧如珀
科学家时常找出巧妙的方法 来达成他们的研究目标， 即使那目 标是许多物理学家都认定长不出 来的名符其实之二维物质。 2003 年， 一位足智多谋的物理学家拿一 块石墨和一些透明胶带， 以无比的 耐心与坚持， 制造出一种神奇的奇 特新物质，它是纸质的百万倍薄， 比钻石坚固，传导性胜过铜， 我们 叫它石墨烯。 当有关石墨烯的第一 篇论文于第二年发表出来时， 它震 惊了物理界。 最先和同事诺沃肖洛夫
硅芯片上极皱的石墨烯片的扫描电子显微照片 （荷兰基础物质研究基金会）
（本文转载自 2012 年 10 月 《物理双月刊》 ，网 址 ： .tw/bimonth/index.php; 萧如珀，自由业；杨信男，台湾大学物理系，Email: snyang@.tw）
① 盖姆和他的主要合作者诺沃肖洛夫（原为盖姆的博士 学生）于 2010 年因“在二维石墨烯的开创性实验” ，获颁诺贝 尔物理奖。
石墨烯最明显的用途是可用它来取代硅芯片， 因为硅晶圆技术正快速地接近基本的极限（低于 10 纳米， 1 纳米为 10 亿分之 1 米） 。也可以利用外延 生长技术，即在晶格间距相当的晶体基底上面产生 单层石墨烯，制造出石墨烯芯片以供电子应用。因
（ Kostya Novoselov）一起发现石 墨烯的是盖姆（ Andre Geim） 。盖 姆先就读于莫斯科物理科技大学， 再于俄罗斯莫斯科东北切尔诺戈洛夫卡 （ Chernogolovka）的固态物理学院获得博士学位。 他花了两年在俄罗斯微电子科技学院，之后在英国 诺丁汉大学 （ Nottingham University） 任研究员。 1994 年， 他接受荷兰奈梅亨大学 （ University of Nijmegen） 的教职，2001 年，搬回英国曼彻斯特大学，成为介 观科学和纳米技术中心主任。 盖姆擅长寻找古怪但有重要性的研究题目，他 于 1997 年使用磁场让一只青蛙漂浮升空， 登上报纸 头版头条，于 2000 年获得搞笑诺贝尔奖。他曾和他 钟爱的仓鼠（ hamster）共同发表一篇论文《探测地 球自转的反磁性悬浮回转仪》 ， 坚持说： “ H. A. M. S. ter Tisha 对悬浮实验有最直接的贡献。 ” （根据维基 百科全书，那只仓鼠后来还申请了荷兰奈梅亨大学 的博士学位。 ） 2007 年，他的实验室开发出一种仿 照壁虎黏性脚垫的微制造黏着剂。
此，石墨烯在太赫范畴高频率晶体管，或建造纳米 尺度微型的印刷电路板使用方面很有前景。但它也 有着技术上的障碍，因为石墨烯有金属性，所以科 学家需要设计出让材料半导电的方法；此外，假如 科学家要将石墨烯片大规模应用于工业用途上，还 需开发出大量生产此材料的技术。 目前，石墨烯正被开发为塑料的填充物，以制 造复合材料，正如纳米碳管被用以增加水泥材料的 强度。此外，悬架着的石墨烯还能被用在液晶银幕 中所需的透明且能导电的薄膜。 石墨烯甚至 有本领制服 盖姆不光彩 的五年 之 痒，他过去时常每隔几年就试图更换研究题目。然 而，现在他甚至把他认为深具前景的壁虎黏胶研究 搁置一旁，而主要集中于石墨烯的探讨上，他承认 这是他到目前为止所做最有意义的科学成果。盖姆 于 2007 年告诉《科学》 （ Science）杂志说： “在石墨 烯方面，每年都有新的结果以及新的研究次领域出 现，足以开启、激发研究的热潮。我要在此投入更 多心力，直到完全涵盖整个领域，发掘所有有趣的 科学为止。完成之后，我就会再往前走。 ”
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碎裂。 研究者说，鲨鱼与人类在进食方式上存在很大 差异， 尖吻鲭鲨撕 扯猎物身上的肉、 虎鲨是切割啃咬， 而人类则依靠餐 刀。 因此人类与鲨 鱼牙齿的区别不 是在硬度上， 而是 最初的设计用途 就不同。 （ 高 凌 云 编 译 自 ）
现代物理知识
2012
年8月2来自 人类牙齿其实和鲨鱼牙齿 一样坚硬 虽然你的牙 齿大部分由 比 鲨鱼牙齿更软的矿物质组成，但是根据《结构生物 学杂志》 （ Journal of Structural Biology）的测试报 告，它们其实一样坚硬。 鲨鱼牙齿覆盖的矿物质主要是氟磷灰石， 纯净 的含氟磷酸盐要比人类牙齿外层珐琅质中的羟基 磷灰石更坚硬。但是当尖吻鲭鲨（如图）和虎鲨牙 齿表面冲压上微小的金属椎体， 研究者发现珐琅化 的鲨鱼牙齿外层不如人类智齿上的珐琅质坚硬。 这 是因为其表面不是纯净的矿物质而是与蛋白质整 合在一起， 这样矿物质才不会在突如其来的撞击下
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从基本的观点来说，石墨烯最令人振奋的性能 是它的传导电子会整装成行为似中微子或接近光速 电子的准粒子，呈现相对论性的物理行为。在大多 数的物质中，带电的粒子行为较像古典的形式。盖 姆拿大型强子对撞机 （ Large Hadron Collider， LHC） 来比较它的效应， “只不过就在你的桌上就可观测 到。 ” 这使得粒子物理和天体物理的某些概念可以小 规模的在桌上来测试，而不需要用到数百万美元的 对撞机。
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