科学が解明した二次元材料研究のブレークスルー！

モアレ超格子は、2 つ以上の 2 次元格子間の微小な変位によって形成される周期構造です。 これらのモアレ超格子では、電子の挙動が強い影響を受ける可能性があり、量子ホール絶縁体のような型破りな状態が生じます。 しかし、特定の材料では、小さなねじれ角でモアレ超格子を実現することが依然として課題となっています。 電子相関は小さなねじれ角で最も顕著に現れることが多いため、これは電子相関効果を理解して利用するために非常に重要です。 しかし、実験上の困難のため、これらのシステムにおける強い相関関係の研究は主に特定のねじれ角や大きな層間歪みに焦点を当てており、系統的な制御や調査が不足していました。

この課題に対処するために、スタンフォード大学のベンジャミン E. フェルドマン教授と研究チームは、「バイレイヤー WSe2 におけるツイストチューニング マルチバンド トポロジーのマッピング」と題する最近の研究論文を「サイエンス」誌に発表しました。 研究者らは、二層二セレン化タングステンで約 1.23°のねじれ構造を作成し、走査型単電子トランジスタ顕微鏡を使用して局所的な電子圧縮率の測定を実行しました。 彼らは、この特定のねじれ角の近くに複数のトポロジカル バンドが存在し、一連の量子異常ホール絶縁体を示していることを発見しました。 局所的な電場を印加することによって、トポロジカルな量子相転移を引き起こすことにも成功した。 この研究は、小さなねじれ角でモアレ超格子を達成して研究するという課題に取り組み、強い相関とトポロジカル特性の間の相互作用をさらに探求するための強力なプラットフォームを提供します。