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石墨烯是由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，是目前已知的最薄的一種材料。單層的石墨烯只有一個碳原子的厚度，這種厚度使得石墨烯擁有了許多石墨所不具備的特性。

2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷這樣操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。

 在此之后，制備石墨烯的新方法層出不窮。2009年，兩位科學家在單層和雙層石墨烯體系中分別發(fā)現了整數量子霍爾效應及常溫條件下的量子霍爾效應，并也因此獲得2010年度諾貝爾物理學獎。