石墨烯是由碳原子组成的一种单层二维晶体材料，其厚度仅为一个原子的厚度。因此，石墨烯被认为是一种二维材料。
二维材料是指厚度在纳米尺度范围内的材料，即在一维和三维之间的材料。这些材料具有独特的物理和化学性质，由于其表面积和厚度的减小，使其在电子、光学和机械应用方面具有很高的潜力。二维材料还包括石墨烯、硼氮化物、过渡金属二硫化物等。
二维资料的全名为二维原子晶体资料，是伴随着2004年曼彻斯特大学（University of Manchester）Geim 小组成功别离出单原子层的石墨资料——石墨烯（graphene） 而提出的。石墨烯杰出的特点是单原子层厚，高载流子搬迁率、线功能谱、强度高。无论是在理论研讨还是使用范畴，石墨烯都引起了极大的爱好，Geim自己称之为“Gold Rush（淘金热）”。
后续又有一些其他的二维资料连续被别离出来，如氮化硼（BN）、二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2）、MXene资料。最近在凝聚态物理范畴有着广泛的研讨。
二维(wei)(wei)资料(liao)因(yin)其(qi)(qi)载流子(zi)搬迁和热(re)(re)量扩散都(dou)被限(xian)制在二维(wei)(wei)平面内，使(shi)得这(zhei)种资料(liao)展现出许多独(du)特的性(xing)(xing)(xing)质(zhi)(zhi)。其(qi)(qi)带隙可调的特性(xing)(xing)(xing)在场(chang)效应管、光(guang)电器材、热(re)(re)电器材等范(fan)畴使(shi)用广泛；其(qi)(qi)自(zi)旋自(zi)在度(du)和谷自(zi)在度(du)的可控性(xing)(xing)(xing)在自(zi)旋电子(zi)学(xue)(xue)和谷电子(zi)学(xue)(xue)范(fan)畴引起深(shen)入研讨(tao)；不同(tong)的二维(wei)(wei)资料(liao)由(you)于(yu)晶体结(jie)构的特别(bie)性(xing)(xing)(xing)质(zhi)(zhi)导(dao)致(zhi)了不同(tong)的电学(xue)(xue)特性(xing)(xing)(xing)或光(guang)学(xue)(xue)特性(xing)(xing)(xing)的各向异(yi)性(xing)(xing)(xing)，包括拉(la)曼光(guang)谱、光(guang)致(zhi)发光(guang)光(guang)谱、二阶(jie)谐(xie)波谱、光(guang)吸收谱、热(re)(re)导(dao)率、电导(dao)率等性(xing)(xing)(xing)质(zhi)(zhi)的各向异(yi)性(xing)(xing)(xing)，在偏(pian)振光(guang)电器材、偏(pian)振热(re)(re)电器材、仿生器材、偏(pian)振光(guang)勘探等范(fan)畴具有很(hen)大(da)的发展潜(qian)力。