石墨烯在物理学基础研究方面有什么意义

石墨烯在物理学基础研究方面有什么意义

物理学基础研究
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义，它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中，电子的质量仿佛是不存在的，这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动，从而必须用相对论量子力学来描述，这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向：一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验，如今可以在小型实验室内用石墨烯进行。
石墨烯还具有所谓的量子霍尔效应，这种诺贝尔奖量级的重要效应以往是要在极低温下才能显现的，石墨烯却能将它带到室温下。
随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。

首先石墨的结构是一层一层的，每层之间由金属键连接，石墨烯呢就是单层石墨，原来理论上预言不存在单层的石墨，也就是石墨烯，但是后来一个科学家通过一种特殊的胶得到了单层，至于为何会得奖，主要在于这个应用前景特别的广阔，比如现在的集成电路板都是硅，但是硅晶体管的极限就是几个纳米，intel已经做到了14nm了，已经接触到了理论极限，而且这个尺度下，有很多的问题，量子效应很明显，而石墨烯可以改变这个现状，使得电路板上的晶体管做到更小，续写摩尔定律，而且石墨烯的导电导热性能非常的好，材料强度也很高，从而可以应用到很多领域上去。