石墨烯中的电子流动如液体引发新一波物理学研究

电子在石墨烯中像液体一样流动，开启了一种新的物理浪潮。科学家们观察到石墨烯中电子的异常运动，揭示出了对导电材料物理的新认识。石墨烯比铜导电性更强，部分原因在于它的二维结构。在大多数金属中，晶体缺陷限制了导电性，导致电子在材料中移动时频繁像台球一样散射。在曼彻斯特大学的实验中，观察结果为未来纳米电子电路设计提供了对石墨烯电子流行为的重要理解。在高质量材料中，如石墨烯，电子可以在不散射的情况下传输微米距离，使导电性提高数个数量级。这种所谓的“弹道区域”施加了对于任何普通金属的最大可能电导率，由Landauer-Buttiker形式定义。曼彻斯特大学的研究人员展示了石墨烯可以突破Landauer的基本极限，并且负责此现象的机制更加引人注目。最新研究证明，这种粘性流体比弹道电子更具导电性。研究人员测量了石墨烯限制器的电阻，发现随着温度升高，电阻降低，这与掺杂石墨烯预期的金属行为相反。通过研究限制器两侧电阻随温度变化的情况，科学家们揭示了一个新的物理量，称为粘性电导。这些测量结果使他们能够以高精度确定电子粘度，提取的数值与理论显示出了显著的定量一致性。