无序石墨烯中的反常胡克定律

石墨烯（石墨的单层）的发现终结了关于二维晶体稳定性的讨论。尽管此类晶体的热涨落倾向于破坏系统中的长程有序，但晶体可通过强非谐效应稳定。这种竞争是皱折相变（即平面与皱折相之间的转变）的核心问题。我们表明，石墨烯膜在平衡平面相附近受非谐性控制的涨落导致了不寻常的弹性性质。特别地，我们证明在小张力下石墨烯薄片的拉伸$\xi$是所施加张力的非线性函数：对于洁净和强无序石墨烯分别为${\xi\propto\sigma^{\eta/(2-\eta)}}$和${\xi\propto\sigma^{\eta/(8-\eta)}}$。传统的线性胡克定律${\xi\propto\sigma}$在足够大张力下实现：${\sigma\gg\sigma_*}$，其中$\sigma_*$同时取决于温度和无序强度。