財聯社10月18日訊（編輯 黃君芝）人們最喜歡的神奇材料——石墨烯，似乎總給人們帶來了無窮無盡的驚喜。近期，麻省理工學院（MIT）的物理學家們又發現了另一種全新的電子狀態，隱藏在這種小得離譜的材料中，他們將其稱爲“鐵谷性”。

石墨烯本質上只是一層超薄的普通石墨——薄到只有一個原子那麼厚。但它具有超強超導性和柔韌性，有望徹底改變電子產品、服裝、甚至航空航天工程等相當多領域。

近期，麻省理工學院的物理學家在石墨烯中發現了另一個令人驚訝的特性：當以菱形圖案堆疊成五層時，石墨烯呈現出非常罕見的“多鐵性”狀態，並表現出非常規磁性和奇特的電子行爲。有鑑於此，該團隊創造了“鐵谷性”。

麻省理工學院的物理學家Long Ju說：“石墨烯是一種迷人的材料。你添加的每一層基本上都是一種新材料。現在這是我們第一次在五層石墨烯中看到鐵谷性和非常規磁性。但我們在一層、兩層、三層或四層中看不到這種特性。”

鐵質材料在其電、磁或結構特性上表現出某種協調的行爲——例如，像磁鐵一樣，它的電子都自旋並指向同一個方向，而不受外部磁場的引導。在其他材料中，電子可能會排列成微小的漩渦。要成爲多鐵性材料，同一材料必須表現出多種類型的協調行爲。

重要的是，這創造了一個電子被減慢的環境，鐵磁性排列開始發生。在最新研究中，科學家們通過對自然形成的五層石墨烯薄片的仔細分析，研究人員確實看到了多鐵性行爲。

首先，有一種非常規的磁性，電子協調它們的軌道運動（而不是像標準磁鐵那樣自旋或旋轉）。其次，電子錶現出傾向於在一個特定的電子“谷”（或低能態）中定居，而在標準石墨烯中，它們沒有表現出任何偏好。

研究人員表示，這一發現最終可以有效地將芯片的數據存儲容量提高一倍，幫助工程師爲經典和量子計算機設計超低功耗、高容量的數據存儲設備。最新研究成果已於近期發表在了《自然》雜誌上。

“在一種材料中具有多鐵性特性意味着，如果它可以節省寫入磁性硬盤驅動器的能源和時間，那麼與傳統設備相比，您還可以存儲兩倍的信息量，”Ju說。