研究发现电子在石墨烯中变成了自身的一部分

电子是电的基本单位，因为它带有单个负电荷。这就是我们在高中物理中所教授的内容，并且在自然界的大多数材料中绝大多数都是这种情况。

但在非常特殊的物质状态下，电子可以分裂成整体的碎片。这种被称为“分数电荷”的现象极其罕见，如果它能够被聚集和控制，这种奇异的电子态可以帮助构建有弹性、容错的量子计算机。

迄今为止，这种被物理学家称为“分数量子霍尔效应”的效应已经被观察到了几次，而且大多是在非常高、精心维护的磁场下进行的。直到最近，科学家们才在不需要如此强大的磁操纵的材料中发现了这种效应。

现在，麻省理工学院的物理学家观察到了难以捉摸的分数电荷效应，这次是在一种更简单的材料中：五层石墨烯——一种源自石墨和普通铅笔芯的原子薄碳层。他们在《自然》杂志上报告了他们的结果。

他们发现，当五片石墨烯像楼梯上的台阶一样堆叠时，所得结构本质上为电子作为其总电荷的一部分通过提供了合适的条件，而不需要任何外部磁场。

该结果是晶体石墨烯中“分数量子反常霍尔效应”(术语“反常”指的是不存在磁场)的第一个证据，而物理学家并没有预料到这种材料会表现出这种效应。