圖:含狄拉克錐的二維材料滙總示意圖。
所謂「狄拉克錐(Dirac cone)」是指一種獨特的能帶結構,其能帶在分離填充和未填充電子的費米能級處呈上下對頂的圓錐形。由於這種能帶結構滿足描述相對論粒子能量─動量關係的狄拉克方程,因此被稱為狄拉克錐。
石墨烯(Graphene)是具有蜂窩狀原子結構和單層原子厚度的二維碳材料。它的發現不僅打破了長久以來二維晶體無法在自然界中穩定存在的預言,其自身的優異性質也使得石墨烯在基礎和應用研究中都極具潛力。尤其是狄拉克錐的存在賦予了石墨烯許多新奇的物理現像和電子性質,例如半整數、分數和分形量子霍爾效應,超高遷移率等。
被譽為「材料之王」的石墨烯在中國正從導電添加劑、保健用品、加熱膜、塗料等領域的粗放式利用,邁向醫療器械、手機散熱、光伏銀漿料、紡織纖維等領域的高質量發展階段。