Průlom ve dvourozměrném materiálovém výzkumu odhalený vědou!

Moiré supermřížky jsou periodické struktury tvořené drobnými posuny mezi dvěma nebo více dvourozměrnými mřížkami. V těchto moaré supermřížkách může být elektronické chování silně ovlivněno, což vede ke vzniku nekonvenčních stavů, jako jsou kvantové Hallovy izolátory. Dosažení moaré supermřížek při malých úhlech zkroucení však zůstává pro určité materiály výzvou. To je zásadní pro pochopení a využití efektů elektronové korelace, protože elektronová korelace se často projevuje nejvýrazněji při malých úhlech zkroucení. Vzhledem k experimentálním potížím se však studium silných korelací v těchto systémech soustředilo hlavně na specifické úhly zkroucení nebo velká deformace mezivrstvy, postrádající systematickou kontrolu a zkoumání.

Profesor Benjamin E. Feldman a jeho výzkumný tým na Stanfordské univerzitě se zabývají touto výzvou a publikovali nedávný výzkumný článek s názvem „Mapping twist-tuned multiband topology in bilayer WSe2“ v časopise „Science“. Vědci vytvořili zkroucenou strukturu přibližně 1,23° v dvouvrstvém diselenidu wolframu a provedli místní měření elektronické stlačitelnosti pomocí skenovacího jednoelektronového tranzistorového mikroskopu. Objevili přítomnost několika topologických pásů v blízkosti tohoto specifického úhlu zkroucení, vystavujících řadu kvantově anomálních Hallových izolátorů. Aplikací lokálního elektrického pole také úspěšně vyvolali topologický kvantový fázový přechod. Tato studie řeší problém dosažení a studia moaré supermřížek při malých úhlech natočení a poskytuje výkonnou platformu pro další zkoumání souhry mezi silnými korelacemi a topologickými vlastnostmi.