诺贝尔奖获得者安德烈·盖姆和他的同事们发现了石墨烯（一种碳的二维形式）中存在的一类新的准粒子。科学期刊《自然通讯》发表了一篇描述这项工作的文章。

　　“我们都知道，在没有外部磁场的情况下，电子会沿直线运动，并且当它们出现时，它们会开始沿圆形运动。如果将石墨烯和氮化硼片放在彼此的顶部，电子在内部的运动轨迹开始弯曲曼彻斯特大学（英国）朱利安·巴里尔的物理学家说：“在磁场的作用下，它们本身可以使它们变直。”

　　石墨烯是单层碳原子，它们通过类似于蜂窝结构的化学键结构连接在一起。为了接收和研究石墨烯的第一批样品，授予了2010年诺贝尔物理学奖-该奖是由俄罗斯康斯坦丁·诺沃塞洛夫和安德烈·吉姆的移民获得的。

　　进一步的研究表明，单层石墨烯片以及由石墨烯和其他具有相似结构的物质制成的多层结构具有许多奇异的特性。例如，两年前，美国的物理学家通过将石墨烯以一定角度粘合两片这种材料，从而将石墨烯变成一种奇特的绝缘体-超导体。

　　Game和他的同事们发现了另一种类似的奇异效应，该效应是由二维材料薄片之间的相互作用引起的。在他们的研究过程中，文章的作者研究了如何排列在石墨烯和氮化硼的两层结构内部出现的所谓的量子霍夫斯塔特蝴蝶。

　　这种现象最早是由美国物理学家道格拉斯·霍夫斯塔特于1976年从理论上描述的。他表明，当出现交变磁场时，平板状物质中的电子必须沿着特殊的轨道运动，该轨道的总和类似于蝴蝶的翅膀。从数学的角度来看，霍夫施塔特蝴蝶是分形的-一种自重复结构，在物理学界极为罕见。

　　量子蝴蝶的翅膀

　　七年前，Geim和Novoselov发现，如果对石墨烯和氮化硼片的双重结构施加磁场，它们内部就会出现“蝴蝶”。继续试验这些设计，Geim和他的同事发现了一种不寻常的磁性现象。

　　在将这种石墨烯和氮化硼“三明治”冷却至非常低的温度并对其施加磁场之后，科学家注意到其中的电子并不总是像英国物理学家保罗·狄拉克在1928年提出的经典理论所预测的那样起作用。

　　特别地，在某些情况下，电子只是“没有注意到”它们受到磁场的影响，并继续沿直线运动。如果关闭磁场，粒子的轨迹将开始自行弯曲-就像它们在强磁场中移动一样。

　　科学家称，准粒子被称为“布朗-扎克费米子”，其行为应类似。它们表示石墨烯片内部电子的集体振动，其行为类似于质量为零的巨型粒子，其性质类似于光子。

　　由于这一特性，即使科学家将磁铁施加到石墨烯上，“布朗-扎克费米子”也几乎不会对磁场产生反应并且不会直线移动，其功率超过了地球磁场强度数十万倍。

　　由于此类准粒子的这一特性，它们可用于创建可在超强磁场内工作的电子设备，这通常会使计算机设备瘫痪。正如科学家建议的那样，此类颗粒不仅可以存在于石墨烯内部，还可以存在于其他二维材料中，他们计划在不久的将来对其进行测试。