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真正的二维物质具有量子效应和其它奇特现象,如一个原子厚的碳原子层石墨烯,具有独特的力学、电学和光学属性。还有一种二维电子气(2DEG),是平面电子集合,位于特殊半导体(如砷化镓)间的接口,具有量子霍尔效应、自旋霍尔效应等现象。据物理学家组织网报道,对平面电子集合二维物质的研究还相对较新,准确地说,这种电子集合是一种二维液体,一般在过渡金属氧化物(TMO)材料表面,电子密度很高,产生的相互作用比内部更强。而且其用途广泛,具有绝缘、导电、半导、超导甚至铁磁的性质。