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石墨烯由單層碳原子組成。它是透明的，比金剛石更堅硬，比鋼更堅固，更柔韌，并且比銅更好地導電。自2004年石墨烯首次被分離以來，世界各地的科學家一直在研究其性質以及超薄材料的可能應用。還存在具有類似有前途的應用領域的其他二維材料; 然而，他們的電子結構研究很少。

無需電氣接觸

電觸點通常用于表征石墨烯和其他二維材料的電子特性。然而，這些可以顯著改變材料的性質。來自瑞士納米科學研究所和巴塞爾大學物理系的ChristianSchönenberger教授團隊現(xiàn)已開發(fā)出一種新方法，可以在不使用接觸的情況下研究這些屬性。

為此，科學家將石墨烯嵌入隔離器氮化硼中，將其置于超導體上并將其與微波諧振器耦合。石墨烯的電阻和量子電容都影響諧振器的品質因數(shù)和諧振頻率。雖然這些信號非常弱，但可以使用超導諧振器捕獲它們。

通過比較有和沒有封裝石墨烯的諧振器的微波特性，科學家們可以確定電阻和量子電容。“這些參數(shù)對于確定石墨烯的確切性質以及確定其應用的限制因素非常重要，”Schönenberger集團博士生Simon Zihlmann解釋道。

也適用于其他二維材料

在該方法的開發(fā)過程中，氮化硼包封的石墨烯用作原型材料。可以以相同的方式研究集成到其他材料中的石墨烯。此外，還可以在不使用電觸點的情況下表征其他二維材料; 例如，半導體二硫化鉬，其在太陽能電池和光學器件中具有應用。