Nauka otkrila proboj u dvodimenzionalnom istraživanju materijala!

Moiré superrešetke su periodične strukture formirane malim pomacima između dvije ili više dvodimenzionalnih rešetki. U ovim moiré superrešetkama, na elektronsko ponašanje se može snažno uticati, što dovodi do nekonvencionalnih stanja kao što su kvantni Holovi izolatori. Međutim, postizanje moire superrešetka pri malim uglovima uvijanja ostaje izazov za određene materijale. Ovo je ključno za razumijevanje i iskorištavanje efekata elektronske korelacije, budući da se elektronska korelacija često najizraženije manifestira pri malim uglovima zaokreta. Međutim, zbog eksperimentalnih poteškoća, proučavanje jakih korelacija u ovim sistemima uglavnom se fokusiralo na specifične uglove uvijanja ili velika međuslojna izobličenja, bez sistematske kontrole i istraživanja.

Baveći se ovim izazovom, profesor Benjamin E. Feldman i njegov istraživački tim na Univerzitetu Stanford objavili su nedavni istraživački rad pod naslovom "Mapiranje višepojasnih topologija u dvoslojnom WSe2" u časopisu "Science". Naučnici su stvorili uvrnutu strukturu od približno 1,23° u dvoslojnom volfram diselenidu i izvršili lokalna elektronska mjerenja kompresibilnosti pomoću skenirajućeg mikroskopa s jednim elektronskim tranzistorom. Otkrili su prisustvo više topoloških traka u blizini ovog specifičnog ugla uvijanja, pokazujući niz kvantnih anomalnih Holovih izolatora. Primjenom lokalnog električnog polja, uspješno su inducirali topološki kvantni fazni prijelaz. Ova studija se bavi izazovom postizanja i proučavanja moiré superrešetka pri malim uglovima zaokreta, pružajući moćnu platformu za dalje istraživanje međuigre između jakih korelacija i topoloških svojstava.