石墨烯是由英国物理学家安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）在2004年首次发现的。他们通过一种称为“机械剥离”的方法，从普通的石墨中剥离出了单层石墨片，并研究了其物理性质。由于这一重大发现，两人于2010年获得了诺贝尔物理学奖。