دستاوردی در تحقیقات مواد دو بعدی توسط Science رونمایی شد!

ابرشبکه های Moiré ساختارهای تناوبی هستند که از جابجایی های کوچک بین دو یا چند شبکه دو بعدی تشکیل می شوند. در این ابرشبکه‌های موآر، رفتار الکترونیکی می‌تواند به شدت تحت تأثیر قرار گیرد و حالت‌های غیر متعارف مانند عایق‌های هال کوانتومی را به وجود آورد. با این حال، دستیابی به ابرشبکه‌های موآر در زوایای پیچش کوچک همچنان یک چالش برای مواد خاص است. این برای درک و استفاده از اثرات همبستگی الکترون بسیار مهم است، زیرا همبستگی الکترون اغلب در زوایای پیچش کوچک آشکارتر می شود. با این حال، به دلیل مشکلات تجربی، مطالعه همبستگی‌های قوی در این سیستم‌ها عمدتاً بر زوایای پیچش خاص یا اعوجاج‌های بین لایه‌ای بزرگ، فاقد کنترل و بررسی سیستماتیک متمرکز شده است.

پروفسور بنجامین ای. فلدمن و تیم تحقیقاتی او در دانشگاه استنفورد، با پرداختن به این چالش، مقاله تحقیقاتی اخیر خود را با عنوان «نقشه‌برداری توپولوژی چند باندی تنظیم‌شده در دو لایه WSe2» در مجله «Science» منتشر کرده‌اند. دانشمندان یک ساختار پیچ خورده تقریباً 1.23 درجه در دولایه تنگستن دیزلنید ایجاد کردند و با استفاده از میکروسکوپ ترانزیستوری تک الکترونی روبشی، اندازه‌گیری‌های تراکم‌پذیری الکترونیکی محلی را انجام دادند. آنها وجود نوارهای توپولوژیکی متعدد در نزدیکی این زاویه پیچش خاص را کشف کردند که مجموعه ای از عایق های هال غیرعادی کوانتومی را نشان می دهد. با اعمال یک میدان الکتریکی محلی، آنها همچنین با موفقیت یک انتقال فاز کوانتومی توپولوژیکی را القا کردند. این مطالعه به چالش دستیابی و مطالعه ابرشبکه‌های موآر در زوایای پیچش کوچک می‌پردازد و یک پلت فرم قدرتمند برای کاوش بیشتر در مورد تعامل بین همبستگی‌های قوی و خواص توپولوژیکی فراهم می‌کند.