由两个导体构成的绝缘体

欧姆定律在物理课上是众所周知的。它指出导体的电阻和施加在其上的电压决定了有多少电流流过导体。材料中的电子 - 带负电的载流子 - 以无序的方式移动，并且在很大程度上彼此独立。然而，物理学家发现它更有趣，当电荷载体彼此之间的影响足够强烈以至于那张简单的图片不再正确时。

例如，几年前发现的“扭曲双层石墨烯”就是这种情况。该材料由两个极薄的石墨烯层制成，每个层都由单层碳原子组成。如果两个相邻的层相对于彼此稍微扭曲，则电子会受到影响，使它们彼此之间发生强烈的相互作用。因此，例如，材料可以变得超导，从而在没有任何损失的情况下传导电流。

由苏黎世联邦理工学院固态物理实验室的克劳斯·恩斯林 (Klaus Ensslin) 和托马斯·伊恩 (Thomas Ihn) 领导的一组研究人员，以及德克萨斯大学奥斯汀分校(美国)的同事，现已观察到扭曲双层石墨烯中的一种新状态。在这种状态下，材料中缺少电子的带负电的电子和带正电的所谓空穴相互关联如此之强，以至于材料不再传导电流。

扭曲的石墨烯层

“在传统实验中，石墨烯层相对于彼此扭曲大约一个度，电子的迁移率受到层间量子力学隧道效应的影响”，博士后和该论文的主要作者 Peter Rickhaus 解释说。研究最近发表在《科学》杂志上。“相比之下，在我们的新实验中，我们将两个双层石墨烯相对于彼此扭曲了两度以上，因此电子基本上不再能在双层之间形成隧道。”

通过耦合增加电阻

因此，通过施加电场，可以在双层之一中产生电子，而在另一层中产生空穴。电子和空穴都可以传导电流。因此，人们会期望两个石墨烯双层一起形成一个电阻更小的更好的导体。

然而，在某些情况下，可能会发生完全相反的情况，正如 Ensslin 团队的博士后 Folkert de Vries 解释的那样：“如果我们调整电场，使电场中的电子和空穴数量相同双层，电阻突然急剧增加。”几个星期以来，恩斯林和他的合作者无法理解这个令人惊讶的结果，但最终他们的理论同事来自奥斯汀的艾伦 H.麦克唐纳给了他们一个决定性的提示：根据麦克唐纳的说法，他们观察到了一种新的密度波。

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