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中国天才少年⽯墨烯超导现象发现者可能是最年轻的诺贝尔奖得者俗语说：⾃古英雄出少年！确实如此，我们看到越来越多的学⽣，年纪轻轻就已经获得了巨⼤的荣誉，出现在我们的视野当中，⽽且他们不仅仅惊艳了我们，还让世界为之惊叹。
今天要给⼤家介绍的这位天才学⽣也是⼀样，在22岁就在《Nature》杂志上发表了论⽂，并且完成了多年来⼈们对于超导体的幻想，这位青年学⽣就是曹原。
曹原是谁？中国有这样⼀位天才少年，年仅22岁便解决了困扰世界百年的难题，他⽤⼀次改变全球的精准神操作，取得了超导体领域的最⾼成就。
他就是曹原！距离发现超导体已经过去107年，⽽曹原发现的⽯墨烯超导体，意味着他为⾼温超导体甚⾄室温超导体的研究指明⽅向，同时也必将为⼈类的现代⽂明产⽣深远的影响。
这次的新发现之所以如此夺⼈眼球，是因为它通过⼀个简单的操作就诱导出⽯墨烯的超导特性。
俄亥俄州⽴⼤学物理学家Chunning Jeanie Lau对此表⽰：“也就是说，将两个⾮超导原⼦层以特殊⽅式堆叠，就能让它们变成超导体？我想这是所有⼈都没想到的。
”曹原的研究可以应⽤于医疗设施，电⽹设备，电⼦产品，航空航天，等⽣活设施中，还可以以应⽤在超级计算机，新能源电池领域，超级⾼铁等前沿科技中。
简单来说超导的原理。
运⽤到⽣活中的话，未来可能充电器充电时，充满电的时间极短。
⼿机充电时间缩短之4/1，也就说⼿机电器充电只要⼗⼏分钟就充电完成。
中国⾼铁将步⼊中国超级⾼铁时代，实现早上在⼴州吃早茶，中午去北京吃烤鸭等等。
⽽这项技术的核⼼能⼒，也将掌握于中国科学家的⼿上。
世界也沸腾了，他们认为最年轻的诺贝尔奖获得者很可能将从我国诞⽣！曹原对各国抛出的橄榄枝，视若⽆睹。
他表⽰:“虽然科学⽆国界，但科学家有祖国，我要尽全部的⼒量为祖国迎来美好时代”。
曹原获得诺贝尔奖的是可能的。
因为科学就是将不可能变成可能，将假想变成现实的过程。
我们明确⼀点，诺贝尔奖评选的条件就是可以推动⼈类的进步的东西，包括历史、化学、物理、⽂学等。
曹源石墨烯超导简介
嘿，你知道吗？咱们中国有个叫曹源的天才，简直是科学界的“火箭小子”！2018年，他还在美国麻省理工学院读博士呢，就在世界顶级期刊《自然》杂志上连发两篇重量级论文，这可是关于石墨烯超导的大发现哦！石墨烯，你知道吧，就是那个被吹得神乎其神的新材料，曹源发现，当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度时，居然能产生超导现象！这可是凝聚态物理的新领域啊，直接让全世界的科学家都惊呆了。
那时候，曹源才22岁，就成了《自然》杂志创刊149年来，以第一作者身份发表论文的最年轻的中国学者。
你说牛不牛？更厉害的是，他不仅没被国外的优厚条件吸引，还毅然决然地选择回国，把自己的聪明才智贡献给祖国。
这种爱国精神，简直让人肃然起敬！
曹源的研究可不是一蹴而就的，他从小就展现出超乎常人的天赋。
三年时间就搞定了小学、初中和高中的课程，高考还考了669分的高分，直接进入中国科学技术大学少年班。
大学期间，他还获得了郭沫若奖学金，简直就是学霸中的战斗机！
后来，曹源在魔角石墨烯领域也是大放异彩。
2020年，他又在《自然》上连发两篇新进展，把石墨烯超导研究又往前推了一大步。
现在，他已经发表了多篇关于石墨烯超导的论文，成为了石墨烯超导领域的领军人物。
你知道吗？曹源的研究不仅让中国在石墨烯超导领域站到了世界最前沿，还推动了石墨烯的商业化应用。
现在，华为公司的石墨烯电池技术就是世界上最先进的，率先在手机领域应用。
这可都是曹源的功劳啊！
曹源的故事告诉我们，只要有梦想、有才华、有毅力，再加上一颗爱国的心，就能创造出属于自己的辉煌。
他是我们年轻人的榜样，也是我们中国的骄傲！让我们一起为曹源点赞，为祖国的科技进步祝福！。
2023年全国新课标II卷作文题解析及佳作点评作者：刘万春来源：《读写月报（高中版）》2023年第11期作文真题：阅读下面的材料，根据要求写作。
（60分）本试卷语言文字运用Ⅱ提到的“安静一下不被打扰”的想法，在当代青少年中也不鲜见。
青少年在学习、生活中，有时希望有一个自己的空间，放松，沉淀，成长。
请结合以上材料写一篇文章。
要求：选准角度，确定立意，明确文体，自拟标题；不要套作，不得抄袭；不得泄露个人信息；不少于800字。
真题剖析：综观全国新高考Ⅱ卷近三年来的作文命题情况，我们可以很清晰地梳理出，考题始终保持着“材料+任务+要求”的命题形式，且文体不限。
从命题方向上看，考题命题侧重落实“立德树人”这一根本任务，关注个人感悟与成长。
从内容上看，与当代青少年的学习与生活密切相关，让考生有话可说、有情可抒、有议可论。
近三年的高考作文命题始终围绕“青少年”这个主体，关注考生对自身修养品格的思考。
2021年全国新高考Ⅱ卷以漫画为命题材料来考查考生的思悟能力，从对“人”字书写的书法要领“藏而不露”“不偏不倚”“缓缓出头”等，拓展到为人处世之道，而且从材料的暗示——“体现新时代青年的思考”不难看出，命题人希望写作者能将自身的素养品格与时代精神联系起来。
2022年的新高考Ⅱ卷从“选择、创造、未来”三个关键词的内涵及其相互关系来命题，并且选择了科学家、摄影师和建筑家等三个实例为命题材料的主体，从不同侧面对关键词加以诠释。
被作为范例列举的人虽然行业不同、身份不同、事业不同、思考的侧重点不同，但是在需要选择、需要创新，并通过个性化的选择与创新来赢得未来上则是相同的。
2023年的新高考Ⅱ卷以读写结合的形式来考查，更直接地指出青少年需要“有一个自己的空间”，这也许正是不少青年闷在心头已久、想说又不敢说的话题，更易于激发考生的表达欲望。
当然，高考写作除了要解决“写什么”的问题，更重要的是关注“怎么写”。
为写好一篇切合题意的好作文，考生必须培养发现和关注生活的能力、进行辩证思考的能力，还要有生动、准确地表达思想的语言能力，要保持对生活的热爱与关注，要善于通过论辩、批评来体现自己的辩证思考，要有清晰、准确的语言表达，最好还能有一点自己的个性。
5月6日，24岁中国青年曹原在《自然》杂志上连发两篇论文，一时间再次成为整个科学界关注的焦点。
为什么说“再次”呢？因为早在2018年，他就在该杂志首发论文，并震惊全世界。
当时，22岁的他突破了困扰人类107年的世纪难题。
因此，曹原被称为“中国潜在的最年轻的诺贝尔奖获得者”。
常言道：自古英雄出少年。
回溯曹原的成长经历，你会发现，他不仅是天才少年，更是天才中的天才。
01重磅论文在《自然》发表论文有多牛？首先，要知道《自然》的地位。
《自然》（Nature）与《科学》（Science）《细胞》（Cell）并称为“世界三大顶级科学期刊”。
在三大期刊上发表文章，让无数科学家梦寐以求。
其次，要明白《自然》的影响力。
在三大期刊上发表文章，是评选诺贝尔奖、竞选院士、展示大学和科研机构研究实力的重要依据。
有博士直言：一位学者如果在《自然》上发表一篇论文，就可以在国内任何大学找到教职；发表两篇，就有资格在“211”“985”大学获得正教授职位。
最后，还要清楚《自然》的上稿率。
《自然》毙稿率高达90%，也就是说上稿率仅有10%。
而曹原却先后两次连发两篇文章，堪称“神之操作”。
02世界难题曹原的石墨烯论文有多厉害？这还要从109年前说起。
1911年，荷兰物理学家卡末林·昂内斯发现，将汞冷却到-273℃-时，电子传输过程中的电力损失，就会降到趋近于0。
他将这个“零电阻状态”称为“超导电性”，并将这种材料命名为“超导体”。
1913年，昂尼斯又发现锡和铅也具有这种超导性，并因此获诺贝尔奖。
这是一个异常重大的发现，因为一旦应用到实际生活，将大大降低能源损耗，提升经济效率。
然而，理想很丰满，现实很骨感。
因为维持低温超导的应用成本实在太高，如果材料能在室温下实现超导，才真正具备实用价值。
因此，在过去的109年里，无数科学家为之前赴后继，但都突破甚微，直到曹原的出现。
2017年8月，曹原和他团队发现了让石墨烯实现超导的方法：只要将两层石墨烯，旋转到特定的“魔法角度”（1.1°）叠加时，它们就可以在零阻力的情况下传导电子，即刻显现超导特性。
曹原的故事及给人的启示
曹原，一位在石墨烯领域取得重大突破的年轻科学家，他的故事不仅展现了科学研究的艰辛与执着，更体现了中国科学家的爱国情怀和责任担当。
曹原自幼聪慧，14岁时便进入中国科学技术大学少年班学习，18岁时前往美国麻省理工学院攻读博士学位。
在麻省理工学院，曹原开始了对石墨烯的深入研究。
经过无数次的试验和失败，他终于在石墨烯的能隙研究中取得了重大突破。
曹原的成果不仅引起了学术界的关注，也引起了产业界的兴趣。
他的研究为石墨烯的商业化应用提供了新的可能，对于推动全球能源产业的发展具有重要意义。
曹原的故事给我们带来了很多启示。
首先，科学研究需要付出艰辛的努力和坚持不懈的探索。
只有不断尝试、不断失败、不断总结经验，才能取得突破性的成果。
其次，爱国情怀是科学家不可或缺的精神支柱。
曹原在接受采访时多次表示，自己的研究成果是中国团队努力的结果，是中国科学家的荣誉。
这种爱国情怀激励着他在科学研究中不断前行。
最后，作为科学家，要有责任担当和远见卓识。
曹原的研究成果虽然具有很高的应用价值，但他并没有被眼前的利益所迷惑，而是更加深入地探索石墨烯的物理性质和潜在应用，为未来的科技发展做出了贡献。
总之，曹原的故事告诉我们：只有拥有坚定的信念、执着的追求和无私的奉献精神，才能在科学研究中取得突破性的成果，为人类社会的进步做出贡献。
2018年年末，世界最权威的科学期刊——《自然》杂志公布了2018年世界十大科学人物的名单，年仅22岁的中国天才少年曹原成功入选并位居首位，轰动了世界。
那么，曹原究竟何许人也？他又做出了怎样惊世骇俗的科学研究呢？下面，我们就来介绍一下这位中国物理学界的天才新星。
超常教育打造的天才1996年，曹原出生于四川成都，11岁时随父母来到深圳生活，转学进入深圳耀华实验学校。
耀华实验学校是一间民办私立学校，教学理念比较开放，师资力量也很雄厚，校内有很多熟谙中小学教育规律的名师。
曹原在这样良好的环境里学习，迅速表现出异于常人的学习天赋。
在课堂上，曹原的学习速度远远超过其他同学，无论什么课程都是一听就懂，而且，他对课本知识的理解程度往往超过了教学大纲的要求。
在课堂之外，这名小学生也有着和其他同龄孩子不同的爱好——他不玩游戏，不追歌星，反而喜欢动手做实验，拆卸、安装一些电子元件。
为了锻炼自己的动手能力，曹原甚至在家里搭建了一个自己的实验室。
幸运的是，曹原的学习天赋也得到了学校的重视。
为了避免曹原的成长受到限制，校方决定抛弃传统的按部就班的“年级教学”，为曹原量身定做一套与众不同的超常教育模式。
为此，学校招收了另外两名神童学生，将他们和曹原组成一个“超常班”。
这个“超常班”用校长的办公室做教室，由曾在中国科技大学任教超过20年的副校长朱源老师直接任教，并配备其他6位名师，全程辅导曹原三人的学业。
在朱源等老师的帮助下，仅仅不到3年的时间，曹原就完成了小学六年级、初中、高中所有课程学习。
而面对外界惊讶的目光，曹原却不屑一顾地表示，自己只是跳过了中学里一些无聊的东西。
如果不是年龄限制，曹原相信自己会更早参加高考，在“被迫”等到14岁后，他以高考669分的优异成绩考入中国科技大学少年班。
中国科技大学少年班创立于1978年，可以说是中国实力最强的“超常班”，40年的时间里，这里总共毕业1070名学生，其中有多位后来成长为享誉世界的科学家。
新青年1、人物标签：勤学、奋斗、道德、责任01仅七岁的她，在案板下点灯读书在案板下点灯读书的样子，真美！一组小女孩在案板下上网课的照片，感动众多网友。
女孩叫柯恩雅，今年七岁，是湖北五峰渔洋关镇一年级的学生。
4月3日复工后，父母在集贸市场卖卤菜，她就一直在卤菜店的案板下上网课，已坚持一个多月。
卤菜店的案板上，摆满了各种荤素卤菜。
案板下，两边堆放着部分物料。
中间铁架间蜷坐着上网课的柯恩雅，一台旧款笔记本前，她正专注地听课。
略显狭窄的案板下，柯恩雅时常会碰到头，“有时猛一抬头就撞到了脑袋，疼哦”，说话时，柯恩雅不忘摸了摸头。
“今年不一样了，进步很大。
无论是成绩还是书写、背诵”前来家访的老师余文艳，欣喜地看到了柯恩雅的成长，“她眼里的光感染了我”。
哈利波特也是住在小楼梯间里，小妹妹也一定可以进入自己的霍格沃兹！02十五岁的他，在黑夜里举灯奔跑你在深夜里举灯奔跑的背影，真帅！2020年5月2日凌晨，新疆乌鲁木齐麓溪花园小区一间民房突然起火。
消防车接警到达小区大门时，一时不知着火的具体位置。
这时一名穿着校服的孩子，打开手机手电筒举过头顶，如黑暗中的一束光，全程指引着消防车行驶至事故现场。
在少年全程奔跑引路下，消防员及时将4名被困人员救出，他在夜空下奔跑的身影被行车记录仪记录了下来。
他叫杜秉泽，今年15岁，是乌市第四十一中学九年级（7）班的学生。
据杜秉泽回忆，他担心消防车会走错路，那样难掉头也会耽误救援时间。
不少网友们被杜秉泽奔跑的身影感动，纷纷留下评论为他点赞：“为我们的少年骄傲，点赞！”如风的少年，让我们看到美好和善良的模样！03不留名的她，在公交上弯腰擦拭你在公交车弯腰擦拭的样子，真暖！除了上面两位少年，一段15秒的视频再次刷屏，让人震撼又感动。
2020年4月28日中午，贵H07827D的3路公交车正在行驶，一位步履蹒跚的老人从四中站台上车。
不久后，当公交车开始行驶，一股浓烈的臭味弥漫了整个车厢。
杨师傅说：“我一直闻到有臭味的，直到车子行驶到工商银行那个站台，才有乘客过来同我说，刚刚那个老人家拉大便在车上了。
出彩九零后曹原：石墨烯的驾驭者作者：来源：《华声文萃》2019年第04期2018年12月18日，世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了“2018年度科学人物”，让人意外的是，位居榜首的居然是1996年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国留学生曹原。
每年《自然》年度十大人物的封面图片都是一个巨大的数字“10”，具体样式和底纹都会融入当年的科技热点进行设计，而这期封面图片明显指向曹原的成果。
数字“10”中的“0”被处理成一个正六边形，宛如构成石墨烯的碳环结构，整个数字“10”则点出了赋予石墨烯超导能力的“魔角”。
未满23岁的曹原被《自然》杂志称为“石墨烯的驾驭者”，他发现了使石墨烯能够在没有电阻的情况下导电的方法，破解了困扰物理学界107年的世界难题。
可以说，这一发现开创了一个新的领域，该方法将会使能源的使用和运输更为有效。
三年读完小初高曹原的世界一直都是安静的，却又是不平静的，甚至可以说是波澜壮阔的。
他一直是很多人口中那个“别人家的孩子”，因为太过优秀。
1996年，曹原出生在成都，3岁左右，他随父母去了深圳。
2007年，曹原转入深圳耀华实验学校，连当年的老师都没有想到，会遇到自己执教生涯最特殊的一个孩子，这个孩子仅仅用了三年时间就读完了小学六年级、初中和高中的全部课程。
“曹原是六年级来到耀华的，在我的印象中，他智力超群，学习力很强。
”曹原当年的班主任、耀华实验学校副校长肖甜表示，“上学的时候，他已经展示出了过人的灵气和天赋。
善于思考，勤于动手，我们发现了他这个特点，着重在动手能力培养方面给他创造条件。
而他的家长也不惜一切代价，给他创造条件——支持曹原在家里搭了一个小实验室，还购置了一批化学、物理的实验仪器。
学校为了满足他的好奇心，提供超过教学大纲的实验条件。
”2010年，曹原以高分考入了中国科学技术大学少年班，那一年，他只有14岁。
创造出魔法角度，石墨烯零阻力传输电子四年后，曹原从中国科学技术大学获得了本科学位，前往美国攻读博士。
2024届高考语文作文指导：“成长比成功更重要”导写及范文一 .作文题阅读下面的材料，根据要求写作。
人生路漫漫，每个人的归宿似乎都一样，但又似乎不一样。
有的人，历经坎坷，依然一往无前，他们从不以世俗意义的成功为归宿，而是不断寻求生命的增长点；有的人，功成名就之后，便选择“躺平”，终止了成长。
一生很长亦很短，成长与成功永远是个常谈常新的话题。
以上材料触发了你怎样的联想和思考？请结合现实，谈谈你的理解与感悟。
要求：自选角度，确定立意，明确文体，自拟标题。
二 .审题指导这道作文题由三部分组成：材料、任务和要求。
写作要求很常规，没有需要特别关注之处。
任务指令，属于“弱任务指令”。
所谓“弱任务指令”就是任务指令不具有特别鲜明的指向，没有太具体的文体或写作对象的指向。
这道题目最关键的是研读材料。
材料中第一句话，就包含了一种辩证思想：似乎一样，又似乎不一样。
那一样的是什么？不一样的又是什么呢？稍加思考，你便可明白：一样的是每个人的生命都将终结，不一样的是每个人终结时为世界留下的价值多少或者个人价值的实现程度。
第二句话，尽管命题人力求客观表述两种人的生存状态，但是褒贬倾向还是可以辨别出来的：一个人价值的体现或者说生命的终极意义应该是成长而不是所谓的成功。
材料的第三句话独立成段，是一句概述性的话语，这样的话语往往是审题立意的关键所在。
它进一步明确了材料要探讨的话题核心：成长与成功。
抓住了这几句话的关键点，立意就水到渠成了。
三.作文素材【崔道植：弹道有痕岁月无言】崔道植，“七一勋章”获得者。
他是我国第一代刑事技术警察、中国首席枪弹痕迹鉴定专家。
66年刑侦生涯，平均每3天鉴定一件罪案痕迹，无一错案，在创造这一传奇的同时，他的痕迹鉴定技术也在实践积累中渐入佳境，至今仍是中国警界重大疑难刑事案件痕迹鉴定的定海神针。
“老伴患有阿尔茨海默病，一般晚上9点钟，我会陪她睡觉，要不然她自己不睡。
大概过了一个小时，听着她睡熟了，我就悄悄出来干活，干到十一二点左右。
天才“后浪”曹原的超导人生作者：库叔说来源：《初中生世界·八年级》2020年第09期2020年5月6日，24岁的中国科学技术大学少年班校友、美国麻省理工学院“95后”博士生曹原，因再次在世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志上一次性连发2篇论文而备受关注，被网友称为“海啸级后浪”。
两年前，22岁的曹原因在《自然》杂志一天连发2篇有关石墨烯的文章而轰动学术界。
24岁，站在世界科技之巅，这几乎是一个不可想象的奇迹。
回顾曹原的成长经历，他能拥有今天的成就，看似是某种百年一遇的偶然，其实其中隐藏着某些必然。
一曹原从小并不是一个很“乖”的孩子。
在不到10岁的年纪，曹原便开始将父母的银首饰化解，用以提取自己需要的硝酸银实验材料。
他对计算机充满兴趣，举家迁往深圳之后，他时常前往华强北电子市场，买来大堆的电子元器件进行拆卸、安装，直至研究清楚其中的线路逻辑。
曹原很早就展现出天才气质。
初一只读了1个月，初二读了3个多月，初三还没读半年就参加了中考，并顺利考上了深圳耀华实验学校。
高中学业十分繁忙，他放学回家已经10点了，但依旧要花1个多小时的时间捣鼓各种化学试剂。
如此惊人的成就，他却淡然地说：“我只是跳过了中学里一些无聊的知识。
”曹原的父母在其成长的过程中，起到了不可替代的作用。
为了支持学校对曹原的智力开发，他们在家中布置了一间实验室，为曹原提供最好的科研条件。
曹原喜欢天文，父母便花重金为他购买天文望远镜。
以至于年纪不大的曹原却淡淡说出了这样的话：“在广阔的宇宙面前，再多的起伏都不过是沧海一粟。
”2010年，14岁的曹原以高考理科669分的成绩考入中国科学技术大学少年班学院，并入选“严济慈物理英才班”。
为了完成科研作业，他几乎没有周末，没有寒暑假，整日待在实验室里。
曹原凭借超人的智慧和不懈的努力，仅用一个寒假的时间，就完成并发表了计算机物理课程中相关研究成果的文章。
二2014年，曹原获得中科大本科生最高荣誉奖——郭沫若奖学金。
“魔角”石墨烯学习报告一、契机在高中的时候我就曾对导体、半导体和超导体的具体成因有过很深的疑惑，但限于当时的知识储备的匮乏，并没有深入了解。
在学习能带理论之后，我知道能根据能带填充情况区分金属和一般的半导体、绝缘体，那么超导体呢？我对其产生了浓厚的兴趣。
在学习和了解超导现象的过程中，我查阅了不少资料，在此我选择了2018年曹原发表的一篇关于“magic-angle graphene”的论文谈谈我的一些浅薄的认识和总结。
二、探索的过程1.超导众所周知，超导现象是指材料在低于某一温度时，电阻变为零的现象，其特征是零电阻和完全抗磁性。
针对最初发现的金属超导体，巴丁、库珀和施里弗提出了BCS理论——超导体中的电子会成对出现（库珀对，即结合成玻色子），当其遇到阻碍时，通过交换声子将其克服，相当于电子可以畅通无阻。
后来麦克米兰根据BCS理论还提出超导的临界温度不可能高于大约39K（麦克米兰极限）。
一直到了1986年，米勒和贝克诺尔茨偶然发现了钡镧铜氧化物的超导现象，震惊科学界，并从此打开了高温超导体的大门。
目前高温超导的主要材料主要为铜氧化物高温超导和铁基高温超导两大类，直到如今，高温超导体（莫特绝缘体）的机理及其规律仍然是个谜。
图1 部分超导体发现时间与其临界温度表其实，如果只研究单原子或者少量原子的体系在计算上相对不算太难，但上面说的高温超导体是一个多体关联体系，电子之间甚至还会发生集体量子凝聚行为（强关联）。
我们在固体物理课上讲到的近自由电子近似、紧束缚近似等都是这些多体问题的近似，当时甚至都还没考虑电子-声子相互作用来解金属晶体。
因此，如果能找到结构越简单的高温超导体，我们就更容易了解其背后的机理。
而石墨烯几乎是结构最简单的晶体了（二维），若能研究其超导性质，可能对超导理论大有帮助。
2.石墨烯以往我只知道石墨烯是单原子层，每个原子以sp3杂化的形式形成蜂窝状结构，且每个碳原子提供一个自由电子。
学了能带理论之后，我十分惊讶地发现石墨烯的自由电子并不一般！在一般的金属导体中，电子运动运动得较慢，因此其能量和动量关系往往可以根据相对论能量公式①得出E=p2，2m即能量与动量关系曲线是一条抛物线。
然而，对于石墨烯的低能量电子，在其二位的六角形布里渊区的六个转角附近，其能量与动量关系却是线性的：E=pv F②，也就是说，石墨烯内的自由电子相当于没有静止质量，以光速在运动！其能量与动量关系及电子填充情况如下图：图2 石墨烯与金属、一般绝缘体的能带结构图对比，红色为电子填充情况③可以看到，无论是金属还是一般的绝缘体，其E-p曲线都是抛物线，且具有能隙，而石墨烯的则呈两个圆锥，这就是所谓的“狄拉克锥（Dirac cone）”，它①E k=mc2−m0c2, E2=(pc)2+(m0c2)2②E=ℏv F k=ℏv F√k x2+k y2, v F为费米速度③作者：Jubobroff等们通过顶点相连，中间没有能隙，能带也不是半填充，这就导致了许多神奇的现象发生，而石墨烯也因为其特别的自由电子性质成为了导电性最好的材料。
当然，与石墨烯对应的一种著名的二维材料之一就是BN（氮化硼），其与石墨烯在某些性质上相反，两个能带之间的能隙非常大，这使其成为最好的绝缘体，而二维材料MoS2则是很好的半导体，这些在此都不展开阐述。
3.Mott绝缘体像NiO、CoO、MnO这些过渡金属简单氧化物，一个晶胞中具有奇数个价电子，按照能带理论应当有良好的导电性，然而实验却表明他们是绝缘体。
对此，Peierls与Mott认为问这是电子之间相互作用引起的关联效应——例如NiO，三维电子之间的库仑势U比相邻原子之间三维电子的转移积分t（紧束缚近似）要大，导致在费米面处出现一个能隙④，原本半填充的能带变成了全填充，从而形成绝缘体。
改变Mott绝缘体的一些参数，可能会发生神奇的事情。
例如往铜氧化物Mott绝缘体里掺杂一些载流子（电子/空穴），在临界温度下便会变成绝缘体，曹原的实验做法也与此类似，但石墨烯并不是Mott绝缘体，这也是引起学界重大关注的原因之一。
图3 温度-掺杂物质相示意图，中央白色部分为未知相④E gap=U−2zt，其中z为最近邻原子数。
这也是所谓的Hubbard模型。
三、对“魔角”石墨烯的个人解读2018年，曹原和他的导师Pablo Jarillo-Herrero在《nature》上发表了一篇文章⑤，阐述了他们发现的“魔角”石墨烯超晶格的非常规超导性：在1.7K温度下，两层石墨烯叠放在一起，并让其有一个1.1°的相对扭角，此时石墨烯为绝缘体，若往其中掺杂一些载流子，则其变成了超导体。
以下是个人对这篇文章的浅薄的解读：1.双层石墨烯的制备与调控实验装置主要部分如下，两层石墨烯被夹在两层BN（氮化硼，图中紫色）之间，BN一方面可以保护样品，另一方面也作为施加栅压的一个介质。
栅压通过下面一个金属电极（V g所指的位置）施加。
同时测量流过样品的电流（图中I）与电压（图中V xx），G1和G2分别对应两层石墨烯。
图4 一个典型的扭曲双层石墨烯（TBG）器件和四探针的示意图，图片源自论文制备步骤如下：1)通过机械波把氮化硼剥离到一个衬底上，用一个聚合物堆粘起图5 制备1⑤Cao, Y., Fatemi, V., Fang, S. et al. Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices. Nature 556, 43–50 (2018).2)制备一层单层石墨烯，用氮化硼粘起其一半图6 制备23)将衬底旋转一个角度，再将两层石墨烯叠在一起（下图为俯视角度）图7 制备32.双层扭角（twisted）石墨烯单层石墨烯外观上可以看作一张蜂窝状的大网，若将两层石墨烯叠在一起，并使其扭转一个相对角度，则在视觉上会出现莫尔条纹（Moiré pattern）：图8 两层石墨烯形成的莫尔条纹，θ为扭角，λ为图样线间距，θ较小时，λ大约反比于θ在这样的情况下，两层石墨烯的能带结构会发生什么变化？前面提到，石墨烯布里渊区的顶角附近的能带形成了狄拉克锥（Dirac cone）。
如果两层石墨烯叠在一起，当扭角很大时，狄拉克锥在能量很高的地方相交，产生部分重叠：图9 θ较大时狄拉克锥之间的相互作用⑥实际上，由于两层石墨烯之间有一定的间距，因此两个狄拉克锥会上下偏移，产生一定的相互作用能2w，但其大小远远小于狄拉克点到两圆锥交点的垂直距离（即v F0∙kθ）。
≈1.1°），就会产生能当θ逐渐减小，2w与v F0∙kθ大小相当的时候（θ=√3wℏv0k带的扁平化：图10 能带扁平化，即能带顶部到底部的能量差很小⑥在图8中可以看到，双层扭角石墨烯的元胞比单层石墨烯大得多，因此，其在k空间的布里渊区比单层石墨烯小得多：⑥Cao, Y., Fatemi, V., Demir, A. et al. Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphenesuperlattices. Nature 556, 80–84 (2018).图11 红色与绿色为单层石墨烯布里渊区，右方小六边形为双层石墨烯布里渊区当θ由较大（θ=3°）慢慢变小时，其能带的简约区图变化如下：图12⑥图13⑥图14⑥可以看到，在θ=1.1°时，中间形成了一个非常扁平的能带，而且在θ=1.1°附近，上方的能带与下方的能带之间有非常大的能隙。
θ=1.1°被称为“第一魔角（the first magic angle）”。
当然，还存在第二、第三等一系列的“魔角”，在此不予讨论。
在这个极其扁平的能带中，电子的动能受到抑制，此时它们之间的强关联作用显得尤为重要，这些强关联作用将会导致一系列奇特的事情发生（超导、铁磁等强关联态）3.“魔角”石墨烯具有的特性1)特殊的带隙位置若往Mott绝缘体中掺杂载流子，即改变栅极电压，其电导率将发生改变，双层石墨烯也是如此。
这并不难理解，根据图13，θ=1.8°时，其上、中、下三个能带有两个能隙，因此往其能带中填充电子，则必然会经历半填充——全满——半填充——全满——半填充——全满的过程，其电导率与载流子浓度关系图应如下：图15 θ=1.8°时电导率与载流子浓度关系，可以看到带隙处（红色与蓝色）电导率为零然而，当θ为“Magic angle”时，即θ=1.1°时，神奇的事情发生了——出现了新的电导率为零的位置，且该位置几乎对应着电子的半填充，曹原等人推测，可能在该位置新打开了一个带隙。
图16⑥θ=1.1°附近时电导率与载流子浓度的关系，较深色的红色和蓝色处电导率也为零2)温度与金属-绝缘体相变我们知道，一般金属的电导率会随着温度的上升而下降，石墨烯也是如此，而绝缘体则相反，但在温度为4K以下时，“魔角双层石墨烯”又再一次发生了奇特的现象——其电导率随着温度的下降而上升，似乎“转化”为了绝缘体：图17⑥测量4K一下时“魔角双层石墨烯”温度与电导率的关系，看到其发生了金属-绝缘体相变3)特殊的磁场响应若在图16中颜色较深的红色和蓝色区域表示的状态下，对样品加上一个垂直或水平与样品的磁场，则当磁场强度达到5T左右时，超导性消失了，然而，虽然可以猜测这跟塞曼效应有关，但为何在两个方向都有如此强的相应依然不得而知。
图18 超导情况下强磁场使超导性消失，横轴为载流子浓度，纵轴为磁场强度，颜色从黑到红表示电导率从小到大如果把研究的载流子浓度范围再扩大一下，即得到下面的图：图19 θ=1.16°，1.05°时的磁场相应图，依然能够看到两个“dome“又一个非常奇特的现象出现了，上图黄色圈位置的“斑点“并不是噪声！若将该点的载流子浓度固定，再次研究其对磁场的相应会发现，出现了十分漂亮的干涉图案——跟超导量子干涉图样很像！图20 干涉图样四、总结1.实验的意义传统的量子材料如铜氧化合物的临界温度很高，但其可调控性却很差，常常需要制备很多样品，磁光阱下的冷原子可调控性非常好，但要求温度极低且很难实现多体操控，“魔角双层石墨烯”则在两者之间，比较适中，且石墨烯结构相对较简单，有不少与高温超导体相近的地方，对理论的建立有很大的好处。
2.心得原本论文只要求写一页，但当真正要学习一个问题，深入地了解一样东西的时候，才发现有很多内容省不下来，否则就变成了囫囵吞枣，泛泛而谈，过目即忘，浪费时间。
物理世界真是高深莫测，就算是如此神奇的“魔教石墨烯”也许也只是宇宙中的一颗尘埃。
