大阪大學的 Mikito Koshino 教授等人的研究小組通過合成兩個石墨烯以 2 度角堆疊的薄膜，在世界上首次成功實現了利用狄拉克電子實現準晶體。來自Seiseikan大學、上海紐約大學、哈佛大學和韓國高等科學院的研究人員正在參與該研究小組。
固體有兩種形式：一種是原子呈週期性規律排列的“晶體”，另一種是原子無序排列的“無定形”。然而，在 2 年，一種名為“準晶體”的形式被發現，這兩者都不是。準晶體不具有晶體的周期性，但與非晶態不同的是，它們具有一定的規律性。
迄今為止已知的準晶體是複雜合金，但在這項研究中實現的唯一準晶體材料是碳。石墨烯是碳的二維物質（一個原子厚度的薄膜），是碳原子排列成蜂窩晶格的晶體。通過特殊的合成方法創建一個系統，其中兩個石墨烯以 2 度相互重疊，從而實現了具有 1 倍對稱性的準晶體。 2重對稱是同一張圖片在30度旋轉時出現12次的結構。石墨烯的電子表現為特殊的無質量粒子，稱為相對論狄拉克粒子。在這項研究中，我們通過狄拉克粒子實現了一種稱為準晶體的新物理系統。
由於其獨特的幾何結構，準晶體因其電學和熱學等物理性質而備受關注。迄今為止的研究表明，與具有相同元素組成的晶體相比，準晶體具有異常高的電阻和低摩擦，但關於它們的物理性質仍有許多不清楚的地方。有了這一發現，準晶體的範圍將大大擴大，有望發現普通物質所沒有的新特性。
