據英國《新科學家》雜志網站2月3日（北京時間）報道，石墨烯令人驚奇的導電性幫助英國科學家摘得2010年諾貝爾物理學獎的桂冠，但這也讓科學家用石墨烯制造晶體管變得困難重重，現在，科學家們在《科學》雜志撰文指出，一種新方法可讓石墨烯內的電子不再平滑流動，從而大大減少電子泄露，有望讓以石墨烯為基礎制造的超快計算機離我們更近。

      石墨烯是從石墨材料中剝離出來的由碳原子組成的二維晶體。它只有一層碳原子的厚度，是目前世界上最薄的材料。英國曼徹斯特大學的教授安德烈?海姆和同事康斯坦丁?諾沃肖洛夫2004年在世界上最早制作出石墨烯，并因此共同摘得2010年諾貝爾物理學獎的桂冠。

      與硅相比，石墨烯能讓電子更順暢地流動。科學家們也對其寄予厚望，認為其可以制造出能以前所未有的速度運行的計算機電路。諾沃肖洛夫表示：“石墨烯是一種相當有潛力的材料。”

      但石墨烯內電子的平滑流動也產生了一個問題。為了執行計算，計算機需要能自由地打開和關閉其電流中電子的流動。打開和關閉以便調節電子流動的“門”被稱為晶體管。當晶體管處于“關閉”狀態時，電子會泄露出來。為此，科學家們也嘗試了很多解決辦法，包括將電子限制到單層石墨烯內，但仍然存在泄露。

      現在，諾沃肖洛夫和同事找到了一種克服泄露問題的方法，那就是讓一層二硫化鉬位于兩層石墨烯之間組成三明治的形式，他們發現，這樣得到的石墨烯“三明治”晶體管能有效地減少電子泄露。科學家們表示，這一層二硫化鉬扮演著絕緣體的角色，它能阻止電子采用正常的方式從一層石墨烯流到另一層石墨烯，這就形成了“關閉”狀態。另一方面，量子力學效應使得少數電子能“隧穿”過二硫化鉬。施加電壓會讓電子的能量增強，使得能發生“隧穿”的電子越來越多，導致一個相當大的電流開始形成，這就是“開啟”狀態。通過改變電壓，研究人員能打開和關閉電流，使這一“三明治”設備“變身”為一塊晶體管。

      諾沃肖洛夫表示，同以前用石墨烯制造的晶體管相比，新的石墨烯“三明治”晶體管能將電子泄漏減少十分之一。該研究團隊聲稱，通過增加絕緣體層的厚度能在未來進一步減少電子的泄漏。諾沃肖洛夫說：“這真的為我們的研究打開了一扇新窗戶。”

    總編輯圈點

      膠帶加鉛筆，不僅成就了科技界最燙手的明星之一石墨烯，也讓曼城兩位科學家的名氣毫不亞于同城兩支綠茵豪門中的巨星大腕。然而，對于他們來說，發現石墨烯、獲得諾貝爾獎，僅僅是遙遠征程的第一步??恐怕只有到那些關于這種神奇物質的美好愿景一一成為現實的時候，才能算是真正的功德圓滿。正因如此，像今天的“三明治”，幾個月前的“巨無霸漢堡”，他們的名字常常和這些研究成果一起見諸報端。這也再次說明，諾貝爾獎并不是“終身成就獎”，更不談科研工作者的終極追求。