石墨烯手冊（第2卷）：物理、化學和生物學

2005年3月，安德列·吉姆（Andre Geim）在美國物理學會上首次提出“平面單層石墨烯中的電場效應”時，聽眾寥寥無幾，10分鐘的演講也沒有引起太多人關注。同年，隨著他和菲力浦·金（Philip Kim）的團隊對半整數量子霍爾效應的觀察，使得這種情況迅速改變，也促使石墨烯及其他二維材料成為當前物理、化學以及生物學/醫學中非常活躍的研究領域之一。在經過十多年世界範圍的研究之後，《石墨烯手冊》第2卷著力於物理、化學和生物領域的特定主題，嘗試概述多個不同研究方向上的國際新進展。石墨烯名義上是半金屬，實際上如第2、3和11章所述，其電子特性和結構通常會被修飾而改變。

這些變化可能是由於拓撲缺陷（見第1章）、化學吸附（見第7章）、孤立的空位（見第12章）、應變（見第8章）或受限的幾何形狀/納米粒子（見第5章）引起的。電子與電子的相互作用也可以改變石墨烯的性質，如第4章和第14章所述，它們分別關注費米速度重正化和光學回應以及極端量子極限中的磁傳輸。此外，通常需要將石墨烯或其他二維結構描述為膜，如第6、9、17和18章所述。如第13章和第19章分別介紹的那樣，在可能的應用中，光電器件無疑是非常有可能的器件之一。石墨烯還可以承載低損耗的高約束表面等離振子極化子，其性質在第15章和第16章中進行了討論。

最後，在第10章和第20章中介紹了石墨烯在檢測生物分子，以及在組織工程和再生醫學中的應用。科學的發展是國際化的，需要科學界的廣泛聯繫和互相啟迪。石墨烯成功吸引了來自世界各地的研究人員的興趣，這一點在本卷中得到了很好的體現。各章節的作者來自印度、奈及利亞、烏克蘭、埃及、美國、伊朗、加拿大、波蘭、俄羅斯、法國、希臘、西班牙、韓國、中國臺灣等國家和地區。衷心希望《石墨烯手冊》第2卷能夠進一步增進來自不同國家的科學家之間的聯繫，並使他們共同致力於更好地瞭解和利用石墨烯材料的優異特性。