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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！。
石墨烯魔角超导原理
石墨烯魔角超导是一种新型的超导现象，它是由两层石墨烯叠加在一起，在特定的角度下形成的。
这种结构表现出了非常有趣的电学和磁学性质，因此被称为“魔角”。
石墨烯魔角超导的出现对于超导
领域具有重要的意义，因为它揭示了一种新的超导机制。
石墨烯是一种由碳原子形成的单层结构，具有极高的电导率和导热率。
石墨烯魔角超导是在两层石墨烯叠加的过程中形成的，由于两层石墨烯的晶格略微扭曲，形成了一些特殊的电子能带。
这些能带在晶格扭曲的特定角度下相互重叠，从而导致电子之间的相互作用增强，产生了超导效应。
该超导机制被称为Van Hove奇点耦合，其中Van Hove奇点是指电子的能量分布函数中的一个峰值，这个峰值在两层石墨烯扭曲的角度下变得非常尖锐。
这种尖锐的峰值导致电子之间的耦合增强，从而产生了超导效应。
石墨烯魔角超导具有许多优点，比如超导温度相对较高，甚至可以在室温下实现；同时，它也具有很高的超导电流密度和低磁场下的强韧性。
因此，这种超导机制被认为是未来超导电子学的一个重要方向。
总之，石墨烯魔角超导是一种非常有趣和重要的超导现象，它揭示了一种新的超导机制，具有很大的应用前景。
在未来的研究中，我们可以期待更多的发现和应用。
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《“黑金”石墨烯》阅读练习及答案（2019年山东省青岛市中考题）“黑金”石墨烯①北京时间 2018 年 12 月 19 日零时，顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了 2018 年度影响世界的十大科学人物排行榜，中国 22 岁的青年学者曹原名列榜首。
曹原发现：当两层平行石墨烯旋转成约 1.1°的微妙角度时，就会产生神奇的超导效应。
把平行的两层石墨烯旋转成约 1.1°的“魔角”并不容易，需要很多次试错，但曹原总是很快就能操作成功。
因此，《自然》杂志称曹原为“石墨烯驾驭者”。
②石墨烯是什么呢？它是一种二维晶体，是目前已知的最薄、强度最高、导电导热性能最强的新型纳米材料，被称为“黑金”，是一种有“新材料之王”之称的奇迹材料。
它看似神秘，实际上，石墨烯一层层叠起来就是石墨，1毫米厚的石墨大约包含300 万层石墨烯。
铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层石墨。
它本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。
③石墨烯优异的物理性质使它在很多领域展现出巨大的应用潜力。
尽管石墨烯还没有实现大规模的产业化，但是人们对石墨烯的应用前景十分看好。
目前的研发成果显示，石墨烯已广泛应用于多个领域。
（如图）④由于应用广泛，业内预计未来 5 至 10年全球石墨烯产业规模会超过 1000 亿美元，更有乐观者认为，石墨烯的市场潜在规模在万亿美元以上。
就目前情况来讲，石墨烯市场化的最大阻碍是需求和价格。
石墨烯的未来产业化之路还很长，需要资金的支持和研发人员的开拓创新。
⑤近年来，我国各级政府对石墨烯的重视程度都在日益提高。
随着国家利好政策的不断出台，市场需求的不断增加，石墨烯的应用领域会越来越广阔。
与西方发达国家相比，中国对石墨烯的研究起步较晚，但通过科研人员孜孜不倦的努力，相信在不久的将来，石墨烯材料将以其优异的性能及超高的性价比在各个领域大放光彩。
（摘编自《22 岁在读博士生荣登＜自然＞杂志全球十大科学人物榜首》《石墨烯应用领域及前景浅析》《石墨烯在涂料领域中的应用研究概况》）1.根据原文内容，下列理解不正确的一项是 ______A．曹原发现了石墨烯“魔角”，《自然》杂志把他评为 2018 年度影响世界十大科学人物之首。
神奇的石墨烯作者：***来源：《小雪花·成长指南》2020年第09期同學们，你们知道石墨烯（xī）吗？石墨烯是从石墨中分离出来的一种纳米材料。
2018年，超导体石墨烯的发现震惊了科学界。
今天我们来看看什么是超导体石墨烯吧。
石墨烯可以做什么呢？石墨烯被认为是一种未来革命性的材料。
它是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，在厚度1毫米的石墨中大约可以分离出300万层石墨烯，同时它也是世上电阻率最小的材料。
因此适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
什么是超导体？超导体是指在某一温度下，电阻为零的导体。
同学们都知道，为了保护自然环境，电能一直被作为主要能源。
但是在输送过程中大量的电能会被损耗掉，如何减少电能的损耗一直是困扰着科学家们的难题。
科学家们一直希望能够研制出在常温条件下实现“超导体”性能的材料，却都以失败告终。
超导体石墨烯2018年，我国的科学家曹原发现，当叠在一起的两层石墨烯彼此之间发生轻微偏移的时候，可能实现超导体性能。
他经过了无数次的实验，终于在将两层石墨烯偏移的角度旋转为1.1度，温度降至-271.45摄氏度的小型电场内，石墨烯变成了超导体，电子在其间畅行无阻。
荷兰物理学家曾经发现了一种能够将电能损耗降到0的传输材质，但是只有在-273.15摄氏度的时候才能实现，而曹原的实验温度提高了1.7摄氏度，是一项重大的突破。
曹原是谁？曹原1996年出生于四川成都，他14岁时以669分的高考成绩考入中国科技大学少年班，18岁大学毕业后他选择了出国继续深造。
博士毕业之后，曹原选择了回到祖国，为祖国的发展贡献自己的力量。
2018年12月18日，世界三大顶级科学期刊之一的《自然》杂志发布的“2018年度科学人物”中，年仅22岁的曹原位居榜首。
少年强则国强，希望同学们也能通过学习积累丰富的知识，担当起民族复兴的大任，肩负起中华崛起的希望。
石墨烯超导原理讲解
石墨烯超导原理
石墨烯是一种二维的碳材料，具有极高的电子迁移率和导电率，因此被广泛用于电子器件领域。
近年来，石墨烯的一种新应用——超导也开始受到研究人员的重视。
以下是石墨烯超导的原理和特点。
原理：
石墨烯超导的原理涉及到其电子结构和电荷载流情况。
在石墨烯中，电子的价带和导带只有一个接触点——费米能级，因此形成了非常特殊的电子结构。
当石墨烯被置于超导体中时，超导体的电荷载流会对石墨烯中的费米面产生作用，导致费米面的形状发生变化，这种变化会导致石墨烯的电子密度分布发生改变。
在超导体带电流的影响下，石墨烯中的平移对称性和时间反演对称性同时破缺，从而诱导出超导电子对和凝聚能。
特点：
1. 零电阻，零能量损失。
2. 高磁学性能，能够抵抗外界的磁场扰动。
3. 超导电性强，能够产生极强的电场效应。
4. 热稳定性好，不易产生局部热紊流。
5. 简单的制备工艺，易于操作。
总结：
石墨烯超导为人们提供了一种实现零电阻、高磁学性能等特点的新途径，在未来的能源领域、电子技术领域等方面有着广泛的应用前景。
2021年中考高分秘籍之真题分类精解（说明文阅读）专题02 科技创新（二）一、（2021·山东青岛）现代文阅读（9 分）“黑金”石墨烯①北京时间 2021 年 12 月 19 日零时，顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了 2021 年度影响世界的十大科学人物排行榜，中国 22 岁的青年学者曹原名列榜首。
曹原发现：当两层平行石墨烯旋转成约°的微妙角度时，就会产生神奇的超导效应。
把平行的两层石墨烯旋转成约°的“魔角”并不容易，需要很多次试错，但曹原总是很快就能操作成功。
因此，《自然》杂志称曹原为“石墨烯驾驭者”。
②石墨烯是什么呢它是一种二维晶体，是目前已知的最薄、强度最高、导电导热性能最强的新型纳米材料，被称为“黑金”，是一种有“新材料之王”之称的奇迹材料。
它看似神秘，实际上，石墨烯一层层叠起来就是石墨，1 毫米厚的石墨大约包含 300 万层石墨烯。
铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层石墨烯。
它本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。
③石墨烯优异的物理性质使它在很多领域展现出巨大的应用潜力。
尽管石墨烯还没有实现大规模的产业化，但是人们对石墨烯的应用前景十分看好。
目前的研发成果显示，石墨烯已广泛应用于多个领域。
（如右图）④由于应用广泛，业内预计未来 5 至 10年全球石墨烯产业规模会超过 1000 亿美元，更有乐观者认为，石墨烯的市场潜在规模在万亿美元以上。
就目前情况来讲，石墨烯市场化的最大阻碍是需求和价格。
石墨烯的未来产业化之路还很长，需要资金的支持和研发人员的开拓创新。
⑤近年来，我国各级政府对石墨烯的重视程度都在日益提高。
随着国家利好政策的不断出台，市场需求的不断增加，石墨烯的应用领域会越来越广阔。
与西方发达国家相比，中国对石墨烯的研究起步较晚，但通过科研人员孜孜不倦的努力，相信在不久的将来，石墨烯材料将以其优异的性能及超高的性价比在各个领域大放光彩。
（摘编自《22 岁在读博士生荣登〈自然〉杂志全球十大科学人物榜首》《石墨烯应用领域及前景浅析》《石墨烯在涂料领域中的应用研究概况》）16.根据原文内容，下列理解不正确的一项是（）（3分）A.曹原发现了石墨烯“魔角”，《自然》杂志把他评为 2021 年度影响世界十大科学人物之首。
预言成真，石墨烯的超导特性被发觉石墨烯作为目前发觉的最薄、强度最大、导电导热性最强的一种新型纳米材料，被称为“黑金”“新材料之王”。
科学家预言，石墨烯将会掀起一场席卷全球的颠覆性新技术、新产业革命。
近期，讨论人员发觉了触发石墨烯超导特性的方法，使得石墨烯材料有望具备超导特性，可以实现0电阻传输电流，具有特别广阔的应用潜力，相关成果刊登在了近期的《NatureCommunications》期刊上。
该项讨论是由剑桥大学圣约翰学院的AngeloDiBernardo博士和JasonRobinson博士，以及剑桥石墨烯中心的AndreaFerrari教授、耶路撒冷希伯来大学的OdedMillo教授、特隆赫姆挪威科技大学的JacobLinder教授共同完成的。
自从2023年石墨烯被发觉以来，科学家们推想它可能具有超导特性。
到目前为止，石墨烯中的超导性仅通过使用超导材料掺杂来实现，但是这个过程会影响石墨烯其他方面的优异性能。
在最新的讨论中，剑桥大学的讨论人员将石墨烯与与镨铈氧化铜（PCCO）材料耦合，激活了石墨烯潜藏的超导特性。
PCCO是铜氧化物类超导材料中的一种，它具有易于理解的电子性能，并且使用扫描和隧道显微镜，讨论人员能够区分PCCO中的超导性和石墨烯中察看到的超导性。
在这讨论中，剑桥大学的科研团队在石墨烯中发觉了与PCCO完全不同的超导特性，这意味着它来自石墨烯本身。
虽然目前依旧不清楚该团队激活了哪种类型的超导性，但他们的讨论结果表明它与目前尚未知的“p波”有关。
的确如此的话，这项讨论可以结束之前关于这种神秘类型的超导性是否存在的疑问。
1994年，日本的讨论人员使用称为钌酸锶（SRO）的材料制造了可能具有p波对称性的三重超导体。
SRO的p波对称性从未被完全验证，地受到SRO是大体积晶体的事实的拦阻，这使得难以制造用于测试理论推测所需的器件类型。
“假如在石墨烯中的确产生了p波超导性，那么可以用石墨烯创建和探究用于基础和应用讨论领域的全新超导装置的体系。
扭一扭即可大变身的“魔法”材料作者：暂无来源：《世界科学》 2019年第7期仅仅通过扭转石墨烯薄片，即可获得新型的超导性，这让物理学家们欣喜若狂，而它的发现者曾差点不堪重负。
编译许林玉帕布洛·贾里洛﹣赫雷罗（Pablo Jarillo-Herrero）把他充沛的精力用在晨跑上，他一边跑一边躲避受惊的行人，渐渐地消失在远方。
如果不是穿着便服外套、休闲裤和正装鞋，而且局限在麻省理工学院校园内纵横交错的长廊中，他无疑会跑得更快。
但他的决心弥补了运动装备和跑道的不足，因为他知道，座无虚席的礼堂正等着他登上领奖台。
贾里洛﹣赫雷罗从来就不是一个懒散的人，但自从他于2018年3月宣布他在麻省理工学院的实验室发现扭转双层石墨烯（一层一个原子厚的碳晶体堆叠在另一层上，然后旋转，使两层稍微倾斜）的超导性以来，他的活动较之以前增加了好几倍。
突然需要站在一个热门领域的前台，这一切让贾里洛-赫雷罗疲于应对，而这个领域已经有了自己的名称——转角电子学。
他说：“现在可能有超过30个团队已着手进行研究，三年之后这一数字将达到100个。
实际上，该领域正处于爆发状态。
”请求他分享技术的邀请纷至沓来，他的演讲日程增加了很多，但邀请的数量似乎仍然有增无减，就连他的学生也不得不拒绝一些演讲邀请。
在2019年3月举行的美国物理学会年会上，他的演讲会场座无虚席，连外面都站满了人，他们希望捕捉到哪怕是演讲的只言片语。
自2004年发现可以用一片透明胶带将石墨烯从石墨上剥离出来以来，这一发现成了固态物理学领域的最大惊喜。
它引发了凝聚态物理学家的狂热竞赛，他们竞相探索、解释并扩充麻省理工学院的成果，这些成果后来在多个实验室得到了复制。
对超导性的观察为物理学家创造了一个意想不到的游乐场。
其实际目标显而易见：找到一条实现更高温度超导的途径，研发出可能彻底改变电子技术的新型设备，甚至可能加快量子计算机问世的速度。
但更为微妙、也更为重要的是，这一发现为科学家们提供了一个相对简单的探索奇异量子效应的平台。
双层扭转石墨烯双层扭转石墨烯（Twisted Bilayer Graphene，简称tBLG）是一种特殊的石墨烯结构，其中两层石墨烯以一定的扭转角度堆叠在一起。
这种结构在近年来引起了广泛的研究兴趣，因为它展现出了一系列新奇的物理现象和潜在的应用价值。
双层扭转石墨烯的特殊性质主要来源于其独特的电子结构和层间相互作用。
当两层石墨烯以一定的扭转角度堆叠时，它们之间的电子波函数会发生重叠和干涉，从而形成一种摩尔周期势（Moiré potential）。
这种周期势会调制石墨烯的能带结构，导致一系列新奇的物理效应，如超导性、铁磁性、拓扑物态等。
其中，魔角（Magic Angle）扭转石墨烯是最受关注的一种。
当两层石墨烯以约1.1°的特定扭转角度堆叠时，系统会出现平带（flat band）结构，即电子的有效质量变得非常大，导致电子间的相互作用增强，从而引发超导性和其他相关物理现象。
这一现象被称为“魔角超导性”，在凝聚态物理领域引起了极大的研究热潮。
双层扭转石墨烯的制备方法主要有两种：机械剥离法和化学气相沉积法。
机械剥离法是通过将单层石墨烯剥离并手工堆叠在一起形成双层扭转结构。
这种方法简单易行，但难以控制扭转角度和堆叠质量。
化学气相沉积法则是在特定条件下通过化学反应在衬底上直接生长出双层扭转石墨烯。
这种方法可以实现大面积、高质量的制备，但需要精确控制生长条件和后处理过程。
双层扭转石墨烯在电子学、光电子学、量子信息等领域具有广泛的应用前景。
例如，它可以用于制造高性能的电子器件、光电器件和量子比特等。
此外，由于其独特的物理性质，双层扭转石墨烯还可以用于研究凝聚态物理中的基本问题，如量子霍尔效应、拓扑物态等。
