新發現顯示石墨烯中的電子流動如液體般順暢

科學家最近在凝聚態物理學領域取得了一項突破，觀察到超純石墨烯中的電子如同液體般流動，而非各自獨立的粒子。

在標準金屬中，電子會像彈珠台ㄉㄢˋㄓㄨㄊㄞˊ中的珠子一樣撞擊雜質。

然而，在原始石墨烯中，這些粒子形成了一種會集體移動的「狄拉克流體」(ㄉㄧˊㄌㄚㄎㄜˋㄌㄧㄡˊㄊㄧˇ)。

這種狀態在「狄拉克點」(ㄉㄧˊㄌㄚㄎㄜˋㄉㄧㄢˇ)最為顯著，該點是材料在金屬與絕緣體之間轉換的階段。

這種電子流體展現出近乎完美的流動性與極低的黏滯性ㄋㄧㄢˊㄓˋㄒㄧㄥˋ，常被與夸克-膠子電漿ㄎㄨㄚㄎㄜˋㄐㄧㄠㄗˇㄉㄧㄢˋㄐㄧㄤ相提並論。

此狀態的一個顯著特徵是違背了有兩百年歷史的維德曼-夫蘭茲定律ㄨㄟˊㄉㄜㄇㄢˋㄈㄨㄌㄢㄗㄌㄩˋ，因為電導率與熱導率變得解耦ㄐㄧㄝˇㄡˇ。

研究人員觀察到了「泊肅葉流」(ㄅㄛㄙㄨˋㄧㄝˋㄌㄧㄡˊ)，即電子在狹窄通道中心流動得更快，甚至還發現了導致「負電阻」(ㄈㄨˋㄉㄧㄢˋㄗㄨˇ)的渦流產生。

透過駕馭這種無摩擦的流動，工程師可以開發超高效率的電力電子設備、先進感測器，以及用於電腦晶片的卓越熱管理系統。

這一發現將曾經難以捉摸的理論概念轉化為具體的現實，使科學家能夠在簡單的桌面上研究極端的量子現象。