人们可能会认为，在发现石墨烯20年后，石墨烯会耗尽其令人惊奇的潜力。但是，所有材料中最薄、最坚固、最具导电性的材料现在又增加了一项记录。石墨烯的共同发现者和英国曼彻斯特大学的诺贝尔奖获得者Andre Geim参与的一项合作报告称，石墨烯可以具有室温磁阻，即磁场引起的电阻率变化，比任何已知材料的电阻率变化都大100倍。石墨烯的巨磁阻可能会导致新型磁场传感器的出现，但也为了解可能与神秘的“奇异金属”有关的奇异量子导电机制提供了一个实验窗口。
磁阻既存在于大块材料中，也存在于多层结构中，它在磁场传感器中发现了一个杀手级的应用程序，比如那些用于从磁存储器读取数据的传感器。当暴露于几个特斯拉（T）的磁场时，相关材料表现出高达1000000%的电阻率变化。然而，最大的效果需要极低的温度，只有使用不切实际的液氦冷却系统才能达到。
这种温度限制源于磁阻背后的机制。磁场通过弯曲携带电流的电子的轨迹来影响材料内的电阻。因此，一个相当大的效果要求电子可以自由移动，而不会不断地从材料中的原子中散射出来。换句话说，电子需要具有较大的“流动性”才能使场对其轨迹产生显著影响。由于迁移率随温度降低，因此磁阻在室温下通常很小。
石墨烯在室温下具有最大的材料迁移率，因此是一个很有前途的目标。然而，新加坡国立大学的主要作者Alexey Berdyugin表示，电子迁移率不足以获得大的磁阻。在大多数情况下，石墨烯的磁阻很小，因为它的作用就像金属一样，电流由一种类型的载流子电子传输。众所周知，在金属中，磁阻会随着磁场迅速饱和：场强的增加不会对电阻产生太大影响。
为了避免这种饱和，Berdyugin、Geim和他们的同事将石墨烯置于“半金属”状态，使导带和价带相互“接触”。在半金属中，电流在有限的温度下通过正电荷（空穴）和负电荷（电子）传输，这种情况被称为“电荷中性点”。在两个极性相反的载流子的情况下，磁场引起的电阻率变化不会趋于平稳，但会随场强的平方成比例变化。Berdyugin说：“我们意识到石墨烯在室温下可以满足所有要求”。
使用高质量的石墨烯片并施加电压来控制价带和导带的位置，Berdyugin团队能够将他们的设备放置在电荷中性点。当他们施加一个相对较小的100mT磁场时，他们测得的磁阻高达100%，与任何已知材料中的固有磁阻相比提高了100倍。
西班牙光子科学研究所的实验物理学家Frank Koppens说：“石墨烯总是让人惊喜！”。他说，从应用和基本的角度来看，这种非同寻常的行为都很有趣。哈佛大学凝聚态研究员Philip Kim表示，这种效应可能会导致磁传感器非常灵敏。
Berdyugin指出，石墨烯的磁阻比当今计算机中的磁阻器件略小。然而，石墨烯可以在比那些设备高得多的温度下保持工作，这可以实现独特的应用。
研究人员还研究了材料在进一步增加磁场时的反应。当场达到1-T标度时，他们发现电阻率的二次标度让位于线性标度。Berdyugin说，需要进一步的工作来为这种现象开发微观理论，但从二次到线性缩放的转换表明向奇异的量子传导机制的转变。在这种情况下，磁场中带电粒子的轨道被量子化，所有粒子同时占据这些量子化状态的零能级。
Berdyugin补充说，这种“量子半金属”状态与奇异金属有许多相似之处，奇异金属是一类在低温下超导而在高温下具有金属性的材料，其行为违背了传统的传导理论。在这两个系统中，磁阻与施加的场呈线性关系，电子散射是“普朗克式”——这意味着散射时间尺度仅受海森堡不确定性原理的限制。Berdyugin说，石墨烯的量子机制可以作为一个模型系统来研究与奇怪金属相关的物理。
