英國曼徹斯特大學(xué)的Andre Geim和同事發(fā)現(xiàn)，石墨烯在室溫下具有前所未有的磁阻。相關(guān)研究成果4月13日發(fā)表于《自然》。

　　為了揭示這一現(xiàn)象，研究團(tuán)隊(duì)首先給石墨烯施加電場，以平衡電荷載流子的數(shù)量。這些載流子負(fù)責(zé)產(chǎn)生材料的電流，由帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的空穴組成。

　　原始石墨烯的蜂窩狀結(jié)構(gòu)沒有缺陷，電子和空穴數(shù)量相等。由于很難生產(chǎn)出這樣的石墨烯，研究人員使用電場來調(diào)整有缺陷的石墨烯結(jié)構(gòu)，以便在更原始的狀態(tài)下研究這種材料。

　　因石墨烯研究獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的Geim表示，石墨烯材料結(jié)構(gòu)上的缺陷會(huì)影響磁阻效應(yīng)。

　　接下來，研究人員對石墨烯施加不同的磁場，以測量其磁阻變化。研究表明，即使在施加較小磁場的情況下，其磁阻也會(huì)發(fā)生巨大變化。這在一定程度上是由于石墨烯的電子和空穴具有高流動(dòng)性，因此對外部磁場的微小變化非常敏感。

　　大多數(shù)材料僅在非常低的溫度下產(chǎn)生磁阻。研究人員表示，在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，室溫下的石墨烯比之前測試的其他材料（如石墨和鉍等）的磁阻都強(qiáng)。

　　磁阻材料已被用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中。蘭卡斯特大學(xué)的Leonid Ponomarenko表示，研究人員計(jì)劃繼續(xù)研究石墨烯，其“應(yīng)用將隨之而來”。

　　“這一發(fā)現(xiàn)為探索基礎(chǔ)物理學(xué)打開了大門。”新加坡國立大學(xué)的Antonio Helio Castro Neto表示，因?yàn)槭┦且环N二維材料，這些載流子的運(yùn)動(dòng)被限制在一個(gè)薄層內(nèi)。在這種情況下，空穴和電子之間的相互作用變得非常強(qiáng)，因此有空間操縱這些相互作用，并進(jìn)一步研究是什么在控制它們。