主题：【原创】诺奖给了石墨烯 -- sitan

按照张远波博士（回国在复旦任教授）的博士论文里头的话说，剥离下来的碳膜这么多，寻找那单层原子膜的碳——即石墨烯，正是英谚所云：在干草堆里寻找一根针。

有没有什么办法，能大范围地快速地寻找那些厚度接近所要厚度的那些膜呢？

上篇文章说到，光学显微镜能不能看到100nm？要是有一条缝,100nm宽。一般来讲，光学显微镜，肉眼看，肯定是看不出的。不过，假如是一堆缝，成了一个光栅（grating），这时用光学显微镜，就能看出点东西了。甚至100nm，200nm的光栅，看起来也略有不同。

Geim和Novoselov的解决办法有点相似。用光学显微镜看。利用自然光的波动性。

大家用洗洁剂洗过玻璃的知道，玻璃上会出现条纹。原因呢，光在膜前膜后反射，两个光波干涉导致。

Geim和Novoselov经过多次实验（我猜他们肯定试了许多次），发现在300nm左右的氧化硅（氧化硅是玻璃的主要成份）上，接近单层原子厚度的碳膜，颜色有其特点。

这个筛子厉害。我觉得基本上就是这个技术的瓶颈所在。接下来其他的问题都是有章可循的。厚度测量，电性质，磁性质测量，如何在碳膜上做金属引脚，都是标准做法。可能有其特别之处，不过比起制备和甄别石墨烯来说，就不好说其中有多少对创造力的要求了。

Geim和Novoselov如此找到了许多单层或者几层的石墨烯，做成Hall bar，测量了一堆东西。

石墨烯，一个二维的材料。理论上在非绝对零度，是不可以存在了。结果，它不但存在，而且存在在室温，一个大气压，丢在实验室桌子上啥事都没有的条件（人称ambient条件）下？

所有人都大跌眼镜。

不光大跌眼镜。在这篇2004年的Science 论文中测量的东西里头，有一个非常醒目，就是electron mobility，电子迁移率。人们知道碳纳米管里头，电子迁移率很高，所以石墨烯里头，估计也挺高。可是，结果不是挺高。是非常高。实在是高。

高的电子迁移率意味着什么呢？当然对于电子工程的人，可能想到的就是更加快的电子元件，比如HEMT（汗，就是高电子迁移率的效应管。。。）。而对于物理学界来说，第一个反应估计是，难道这上面能看到量子霍尔效应？

量子霍尔效应，1985年诺贝尔物理学奖，获奖人克劳斯·冯·克利青（K. Von Klitzing）。分数量子霍尔效应，1999年诺贝尔物理学奖，获奖人崔琦（Daniel C. Tsui）、哥伦比亚大学的史特莫（Horst L. Stormer）及斯坦福大学的劳夫林（Robert B. Laughlin）。分数量子霍尔效应的机制目前尚没有被完全理解。

事实上Geim和Novoselov的这开创性的论文里头，已经测量了Shubnikov-de Haas oscillations，量子霍尔效应的前奏曲。基本上，只要有更高的磁场，那非常非常可能，就能看见量子霍尔效应。

第二年，2005年，Geim小组Novoselov作为第一作者，Kim小组张远波作为第一作者，在同一期Nature上各自独立发表了反常量子霍尔效应的确证。

这以后。基本上这个领域就爆炸了。

去年，几个小组又发表论文，认为在悬空的石墨烯上，找到了分数量子霍尔效应。

有点意思的是Stormer是Kim小组的那篇论文的第三作者。

土鳖抗铁牛