印度科学研究所与日本国立材料科学研究所的研究人员在《自然·物理学》上发表了一项突破性研究，识别出石墨烯中一种罕见的量子流体。这种由单层碳原子构成的材料，其导电与导热性能在特定条件下表现出异常行为，为量子物理研究提供了新平台。
研究团队通过制备高纯度石墨烯样品，测量其电导率和热导率，发现两者呈反向变化关系。这直接违反了维德曼-弗朗兹定律，该定律认为金属中热传导与电传导应成正比。实验中观察到偏离该定律超过200倍的情况，表明电荷与热量的传输方式显著分离。
这种异常现象发生在石墨烯的狄拉克点附近，此时电子集体运动形成类流体状态，被称为狄拉克流体。该研究的第一作者Aniket Majumdar表示：“这种类水行为模拟了高能物理中的夸克-胶子等离子体，其粘度极低，接近完美流体。”通讯作者Arindam Ghosh教授补充道：“石墨烯在发现20年后仍有诸多未解之谜，这令人惊讶。”
研究结果不仅挑战了基础物理定律，还揭示了石墨烯在探索极端物理现象方面的潜力。科学家可在实验室环境中模拟黑洞热力学等概念，推动高灵敏度量子传感器的发展，为未来量子技术应用开辟道路。
出版详情：作者：Arindam Ghosh, Aniket Majumdar, Nisarg Chadha, Pritam Pal, Akash Gugnani, Bhaskar Ghawri, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Subroto Mukerjee, Arindam Ghosh；标题：《Graphene just defied a fundamental law of physics》；发表于：《Nature Physics》(2025)；期刊信息: Nature Physics
