际上石墨烯就是普通石墨中的一层,都具有pi电子共轭。之所以与普通石墨的物理化学性质差别较大,主要是因为单层的石墨即石墨烯,失去了与其他石墨层的层间耦合,从而导致两者的能带结构尤其是影响物理和化学性质的费米面附近的电子结构出现显著不同,表现在宏观的物理和化学性质上出现较大的差别。此外,单层石墨烯具有极大的比表面积,这也是与普通石墨化学性质差别的一个很重要的因素。最近物理学家们发现将两层石墨烯叠在一起,如果它们之间旋转一个特定的小角度(也被称为魔角),将会发生十分巨大的性质改变,使原本并不超导的石墨烯变成超导体。这正是石墨烯这一类二维材料的神奇之处。目前在这方面的研究方兴未艾,还有很多有趣且重要的奇特性质有待发现。
(赵爱迪 中国科学技术大学)