巴西物理学家Aline Ramires与瑞士联邦理工学院（eth-zurich）西班牙籍研究员Jose Lado的一项研究表明，一张简单的石墨烯薄片由于其电子结构中一种叫做Dirac锥体的量子现象而具有迷人的性质。如果这个系统由两个叠加的石墨烯片组成，并且其中一个在自己的平面上轻微转动，使得两个碳晶格中的孔不再完全重合，那么这个系统就变得更加有趣了。对于特定的扭转角，双层石墨烯系统显示出奇特的性质，如超导性。

研究人员发现，将电场应用于这样一个系统，产生的效果与将极强磁场应用于两个对齐的石墨烯片的效果相同。”拉米雷斯说：“我进行了分析，并由拉多进行了计算验证。”它使石墨烯的电子性质能够通过电场来控制，产生比实际磁场更大的人工有效磁场。”

研究小组解释说，两个石墨烯片必须足够靠近，以便一个的电子轨道与另一个的电子轨道相互作用。这意味着分离距离接近1埃（10-10米或0.1纳米），这是石墨烯中两个碳原子之间的距离。

另一个要求是每一片层的扭转角度要比另一片层少一度。虽然完全是理论上的，但这项研究具有明显的技术潜力，因为它表明，像石墨烯这样的多功能材料可以在迄今为止未经探索的状态下被操纵。

“先前提出的人工磁场是基于施加力使材料变形。我们的建议使这些字段的生成能够以更高的精度进行控制。这可能有实际的应用，”拉米雷斯说。

人工磁场引起的奇异物质状态与石墨烯层中“伪朗道能级”的出现有关。以苏联物理学家和数学家Lev Landau（1908-1968）命名的Landau能级，1962年诺贝尔物理学奖获得者是一种量子现象，在磁场的存在下，带电粒子只能占据具有离散能量值的轨道。每个朗道能级的电子数与外加磁场的大小成正比。

“这些状态很好地位于空间中；当粒子在这些水平上相互作用时，相互作用比平常要强烈得多。“伪朗道能级的形成解释了为什么人工磁场会使材料中出现超导性或自旋液体等奇异性质，”拉米雷斯说。