物理学家们都喜欢理想化的系统，但在真实的测量中将不可避免地与不完美的系统打交道：如与环境的不必要耦合或者内部缺陷的存在。

 

近日，美国哥伦比亚大学的科学家制造出非常纯净的单层石墨片。通过蚀刻基底和蒸发吸附物，表明在制造出的悬空的单层石墨片中，电子可以不受散射而传播2μm的距离，实现了单层石墨片作为几乎完美的二维电子系统的标志。通过器件下的栅电极，可以精确地控制单层石墨片的费米能级，并以前所未有的分辨率测量电子输运性质。单层石墨片在费米能级处的电子态密度与众不同，既不像半导体存在一个能带，也不像金属是一个有限值。理想纯净的单层石墨片中的电子可被描述为无质量费米子。通常金属的电导率随着温度的增加而减少，而绝缘体的电导率随着温度的增加而增加。科学家通过栅电极的控制可以让纯净悬空的单层石墨片分别表现出这两种行为。因为对环境杂质的敏感，悬空的单层石墨片还可作为传感器。

 

原文链接：http://physics.aps.org/articles/v1/15 （陈鲁倬/编译）

 

《科学新闻》 (2008年 9月 第2期 封面集锦)