在热力学平衡中，金属系统的电流，由费米能量附近的电子态携带，而下面的填充带对传导的贡献很小。对金属电传导有贡献的电子，通常占据费米能级附近的高能级。为了让较低能带的电子加入流动，需要极大的电场。英国曼彻斯特大学Alexey I. Berdyugin，Roshan Krishna Kumar，A. K. Geim团队，在石墨烯及其超晶格中，利用实验上可达到的较小外场，足以实现较低能带电子加入电传导。在传输数据中，发现了这种高度非平衡状态的特征。在这种非常不同的机制中，石墨烯及其超晶格中的载流子分布远离平衡，以至于填充带开始发挥重要作用，导致临界电流行为。当电子流速度达到费米速度时，临界性逐渐演化。非平衡态的关键特征，是类似于超导体的电流-电压特性、微分电阻的尖峰、霍尔效应的符号反转，以及由热电子-空穴等离子体的类Schwinger产生引起的显著异常现象。预期所观察到的行为，即高度非平衡状态特征。是所有基于石墨烯的超晶格所共有的。相关研究成果以Out-of-equilibrium criticalities in graphene superlattices发表在Science上。