財聯(lián)社2月18日訊（編輯 黃君芝）人們最喜歡的神奇材料——石墨烯，似乎總給人們帶來了無窮無盡的驚喜。近期，麻省理工學(xué)院（MIT）的物理學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了另一種全新的電子狀態(tài)，隱藏在這種小得離譜的材料中，他們將其稱為“鐵谷性”。

石墨烯本質(zhì)上只是一層超薄的普通石墨——薄到只有一個原子那么厚。但它具有超強超導(dǎo)性和柔韌性，有望徹底改變電子產(chǎn)品、服裝、甚至航空航天工程等相當(dāng)多領(lǐng)域。

近期，麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家在石墨烯中發(fā)現(xiàn)了另一個令人驚訝的特性：當(dāng)以菱形圖案堆疊成五層時，石墨烯呈現(xiàn)出非常罕見的“多鐵性”狀態(tài)，并表現(xiàn)出非常規(guī)磁性和奇特的電子行為。有鑒于此，該團隊創(chuàng)造了“鐵谷性”。

麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家Long Ju說：“石墨烯是一種迷人的材料。你添加的每一層基本上都是一種新材料?，F(xiàn)在這是我們第一次在五層石墨烯中看到鐵谷性和非常規(guī)磁性。但我們在一層、兩層、三層或四層中看不到這種特性?！?/p>

鐵質(zhì)材料在其電、磁或結(jié)構(gòu)特性上表現(xiàn)出某種協(xié)調(diào)的行為——例如，像磁鐵一樣，它的電子都自旋并指向同一個方向，而不受外部磁場的引導(dǎo)。在其他材料中，電子可能會排列成微小的漩渦。要成為多鐵性材料，同一材料必須表現(xiàn)出多種類型的協(xié)調(diào)行為。

重要的是，這創(chuàng)造了一個電子被減慢的環(huán)境，鐵磁性排列開始發(fā)生。在最新研究中，科學(xué)家們通過對自然形成的五層石墨烯薄片的仔細分析，研究人員確實看到了多鐵性行為。

首先，有一種非常規(guī)的磁性，電子協(xié)調(diào)它們的軌道運動（而不是像標準磁鐵那樣自旋或旋轉(zhuǎn)）。其次，電子表現(xiàn)出傾向于在一個特定的電子“谷”（或低能態(tài)）中定居，而在標準石墨烯中，它們沒有表現(xiàn)出任何偏好。

研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)最終可以有效地將芯片的數(shù)據(jù)存儲容量提高一倍，幫助工程師為經(jīng)典和量子計算機設(shè)計超低功耗、高容量的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。最新研究成果已于近期發(fā)表在了《自然》雜志上。

“在一種材料中具有多鐵性特性意味著，如果它可以節(jié)省寫入磁性硬盤驅(qū)動器的能源和時間，那么與傳統(tǒng)設(shè)備相比，您還可以存儲兩倍的信息量，”Ju說。