石墨烯的电子特性一向都很奥秘，科学家们也一向未中止探究。可是，最近澳大利亚科学家使用钻石量子传感器，经过量子成像的办法，关于石墨烯中的电子运动状况进行了研讨，并且给出了十分直观的图画。
首要，咱们再次回忆一下石墨烯这个二维资料：
石墨烯，是一种由碳原子组成的蜂窝状结构的薄片，只要一层原子的厚度的二维资料。它在许多方面都显现出了极端优异的特性，例如：「薄」、「硬」、「可曲折」、「导热性好」、「导电性好」。
因为具有许多优异特性，所以石墨烯使用很广泛，John 之前也做过一些介绍例如：《石墨烯笼将硅粒子“关住”以提高锂电池功能》、《石墨烯可以用于检测癌症：这不是无中生有！》、《低本钱的石墨烯生物传感器芯片：实时检测DNA骤变》、《新式石墨烯NFC天线：柔性、简便、低本钱、经用》、《石墨烯腕带，可以监测血糖并医治糖尿病》、《晶圆之母？石墨烯“仿制机器”，下降晶圆制作本钱！》。
归纳一下，使用范畴包含：复合资料、导热导电、锂电池、传感器、触摸屏、显现屏、通讯、医疗、电子元器件、半导体等等。
可是，石墨烯的电子特性，是咱们重视的要点。《迈向未来电子范畴：双层石墨烯设备操控电子运动》、《三层石墨烯：有助于电子的波动性和磁特性研讨！》、《研讨石墨烯等二维资料的电子特性：科学家有新招！》这三篇文章中，John 曾介绍过国际上关于单层、双层、乃至三层石墨烯的电子特性进行的一些研讨。
关于电子特性的研讨，是为了让石墨烯资料更好地使用于半导体或许电子设备，然后发挥其最大的潜能。
或许，咱们会知道石墨烯内部有着很多的不同寻常的电子搬迁现象，所以石墨烯特别适合于作凝集物理学的基础研讨，以及未来用于开发新式电子设备。
可是，石墨烯资料内部的电子运动状况到底是怎样的呢？眼见为实，咱们有没有或许看到直观的图画呢？
立异探究
为了应对上述的问题，澳大利亚墨尔本大学的科研人员进行了立异探究，并且获得明显效果。他们不只突破了现有技能存在的种种约束，并且更好的理解了石墨烯资猜中的电子运动。
他们使用钻石量子传感器渠道进行「量子成像」。这是一种通用的、非侵入式的办法。它不光获取到石墨烯结构中的电流图画，并且分辨率很高，到达亚微米级，别的进行操作的温度规模也很广，包含室温条件。
墨尔本大学量子核算和通讯技能中心（CQC2T）副主任 Lloyd Hollenberg 教授是这项研讨的团队领头人，这项研讨的论文《石墨烯中电流的量子成像》“
Quantum imaging of current flow in graphene” 发表于《科学发展》杂志。
核心技能
量子成像技能渠道是这项研讨的核心技能渠道，它由一种近外表的、原子级的钻石量子传感器阵列构成，能映射出矢量磁场，重建石墨烯中的矢量电流密度。
该渠道测量出的石墨烯内部电流发生的磁场图画，会依据亚微米标准的物理缺点的不同，表现出激烈的空间散布改变，然后提醒出电流的特性和石墨烯结构中亚微米等级的缺点之间的联络。
钻石成像渠道上的石墨烯带示意图：
注解如下：
（A） 试验示意图。钻石渠道中的钻石芯片具有一层近外表的氮空位（NV）中心。石墨烯设备直接安装在钻石芯片上，而钻石芯片安装在具有微波谐振器的盖玻片上。绿色激光器照耀NV中心引起的光致发光PL和微波激起，经过摄像头成像，然后构成磁场图画。
（B） 终究设备的光学显微照片。钻石外部和金属触摸，焊线用于石墨烯带的电流注入。
（C） 摄像头记载的明视场图片，聚集于石墨烯带（不行见）。
（D） 在激光激起PL的同一区域的光致发光图画。石墨烯带因为光致发光的萃灭而变得可见。
（E） PL和方位的联系图。
磁场图画和电流密度的重建：
接近石墨烯缺点处的电流：
接近金属触摸方位的电流：
立异价值
这种立异办法为研讨石墨烯结构和设备内部根本的电子运动和自旋输运，拓荒了一条十分重要的新途径。
更遍及的说，研讨的规模还可以扩大到二维资料和薄膜体系，不只可以映射出一般的电流，还可以映射出自旋电流和磁偶极矩。
使用价值
Lloyd Hollenberg 教授以为：
“下一代根据超薄资料的电子设备，包含量子核算机特别简单遭到危害，然后具有细小的裂缝和缺点，关于电流发生影响。”
所以，这项技能使得咱们可以关于包含石墨烯内的二维资猜中的电流进行成像，便于咱们直观的判别这些缺点，关于电流发生什么样的影响。
未来，量子核算机、存储设备、柔性显现设备、生物传感器都会使用到石墨烯等二维资料，而这项技能无疑会提高这些设备的功能，使它们变得愈加牢靠。
