普林斯顿大学的物理学家比以往任何时候都更深入地研究了电子的量子领域——他们所看到的正在为电子如何集体行为提供更深入的了解。
在最近发表在《科学》杂志上的一篇论文中， 由Ali Yazdani 领导的一个团队描述了石墨烯(一种具有单层碳原子的材料)中电子之间的强相互作用如何驱动它们形成具有复杂图案的晶体结构，这种结构由所谓的量子叠加——同时存在于多个原子位置的 电子。
“以前的研究表明，石墨烯表现出新颖的电学特性，”普林斯顿大学 1909 届物理学教授兼复杂材料中心主任亚兹达尼说。“但以前从未有研究人员能够如此深入地以如此空间分辨率来观察量子态的本质。”
这种模式对应于化学家 August Kekulé 在 1860 年代首次发现的结构，具有交替的单键和双键。在单键中，每个原子的一个电子与其相邻的电子结合;在双键中，来自每个原子的两个电子参与。
实验还表明，这种新型量子晶体具有与电子波函数的扭曲和缠绕相对应的奇异变形。
在一项了不起的发现中，“他们在 Kekulé 模式中发现了一个‘漩涡’，就像一场飓风，相位角在周围旋转了 12 个小时(就像时钟一样)，”加利福尼亚大学的迈克尔·扎莱特尔说，伯克利，该论文的合著者。“在对这种量子、纳米尺度的物体进行预测时，你很少会认为自己会真正‘看到’它们的照片，但该小组已经能够做到这一点。”
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