神奇材料石墨烯又带来奇迹特性！当科学家将两层石墨烯片相叠并旋转 1.1 度时，意外发现石墨烯成为绝缘体，但当科学家额外添加电子之后，石墨烯又摇身一变成零电阻超导体，双重身份转换好不自在！
自从 2004 年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈‧海姆和康斯坦丁‧诺沃肖洛夫，成功实验从石墨中分离出石墨烯后，石墨烯就开始不断刷新各项极限值，比如它是目前世上最薄却最坚硬的奈米材料（比钢还要强几百倍），也是目前世上电阻率最小的材料（约 10-6 Ω·cm，导电性比铜更强）。
而现在，由麻省理工学院、哈佛大学与日本国家物质材料研究机构（National Institute for Materials Science）专家组成的团队，将两层石墨烯片以 1.1 度的“魔角”（magic angle）堆叠，使蜂巢般的原子网格稍微交错，接着添加电子，意外发现这种材料竟带来“奇迹”特性：既是绝缘体（电荷不能通过材料），也是科学家梦想中零电阻的超导体（电子可以在没有电阻的情况下穿过材料）。
研究人员尝试过旋转各种角度，但只有以 1.1 度旋转相叠的石墨烯片其六边形蜂巢晶格形成精确摩尔结构（moiré configuration），就像莫特绝缘体（Mott insulator）一样，石墨烯片间的电子出现强烈静电相互作用，相互排斥而无法流动；而当研究人员添加额外电子与原本敌不动我不动的电子结合后，电子竟突破初始绝缘状态并零电阻流动，就像超导体一样。
▲ 研究人员调整石墨烯片相叠角度，并找到 1.1 度“魔角”。
虽然去年科学家也能借由掺杂其他材料来合成石墨烯超导体（在两层石墨烯片中间插入钙原子），但这一次，新团队找到的是完全不依赖其他材料、又能身兼绝缘体的“纯石墨烯超导体”。
团队在《自然》期刊连发两篇论文，这次研究还有另一个原因令人如此兴奋，是因为它可能是开发能于室温下工作的超导体关键。大多数超导体只能在接近绝对零度的温度发挥零电阻特性，科学家一直致力于寻求提高超导材料的临界温度，目前高温超导体的最高温度纪录是马克普朗克研究所的 203K（-70°C）。
如果超导体能在室温发挥功力，将大幅减少冷却成本，医疗技术、电网、消费性电子产品等变得更高效，潜力相当无比。
- Insulator or superconductor? Physicists find graphene is both
- ‘Magic’ Twist in Stacked Graphene Reveals Potentially Powerful Superconducting Behavior
（首图来源：麻省理工学院）
