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石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验室从石墨中分离出石墨烯,并证实它可以单独存在.两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖.石墨烯是目前已知的最薄却最坚硬的纳米材料,它的导热系数高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率也比碳纳米管和硅晶体高,而电阻率比铜和银更低.基于以上各种优良的性质,石墨烯受到科学家的广泛关注和研究.
在本书中,石墨烯理论研究的专家系统地介绍了石墨烯物理学的基本概念.全书分为12个章节：1.理想石墨烯的电子结构,作者从碳原子结构开始,深入浅出地讲述了石墨烯中的二维无质量狄拉克费米子,以及双层和多层石墨烯的电子结构；2.石墨烯在磁场情况下的电子状态；3.石墨烯的量子输运；4.石墨烯中的克莱因佯谬和手性通道；5.边界,纳米带和量子点,介绍了石墨烯边界原子的终止状态,和由此引起的石墨烯纳米带的电子态,电导量化,带隙特性,石墨烯量子点能级特性,以及石墨烯在磁场中的边缘状态与异常量子霍尔效应；6.石墨烯中的点缺陷；7.石墨烯的光学性质及响应函数；8.石墨烯的库仑特性,包括点电荷的狄拉克费米子散射,超临界电荷的相对崩塌和库仑相互作用及费米速度的重整；9.石墨烯的晶格结构,晶格动力学和热力学；10.石墨烯的规范场与应变；11.石墨烯的散射机制与输运特性；12.石墨烯的自旋效应与磁性质.
本书系统全面地介绍了石墨烯的理论与物理学研究的最新进展,是一本专业性和理论性较强的科技图书,读者至少应具备大学本科量子统计物理和固体理论的专业知识.
本书可作为纳米科学、纳米技术、物理学和材料科学等专业研究生的教科书,也可供相关领域的研究人员做为参考阅读.
鞠思婷,博士生
（国家纳米科学中心）