Veda odhalila prielom v dvojrozmernom materiálovom výskume!

Moiré supermriežky sú periodické štruktúry tvorené malými posunmi medzi dvoma alebo viacerými dvojrozmernými mriežkami. V týchto moaré supermriežkach môže byť elektronické správanie silne ovplyvnené, čo vedie k vzniku nekonvenčných stavov, ako sú kvantové Hallove izolátory. Dosiahnutie moaré supermriežok pri malých uhloch natočenia však zostáva pre určité materiály výzvou. To je rozhodujúce pre pochopenie a využitie účinkov elektrónovej korelácie, pretože elektrónová korelácia sa často prejavuje najvýraznejšie pri malých uhloch natočenia. Avšak kvôli experimentálnym ťažkostiam sa štúdium silných korelácií v týchto systémoch zameralo hlavne na špecifické uhly skrútenia alebo veľké deformácie medzivrstvy, pričom chýbala systematická kontrola a skúmanie.

Profesor Benjamin E. Feldman a jeho výskumný tím na Stanfordskej univerzite sa zaoberali touto výzvou a publikovali nedávny výskumný dokument s názvom „Mapping twist-tuned multiband topology in bilayer WSe2“ v časopise „Science“. Vedci vytvorili skrútenú štruktúru približne 1,23 ° v dvojvrstvovom diselenide volfrámu a vykonali lokálne merania elektronickej stlačiteľnosti pomocou skenovacieho jednoelektrónového tranzistorového mikroskopu. Objavili prítomnosť viacerých topologických pásov v blízkosti tohto špecifického uhla natočenia, ktoré vykazujú sériu kvantových anomálnych Hallových izolátorov. Aplikovaním lokálneho elektrického poľa tiež úspešne vyvolali topologický kvantový fázový prechod. Táto štúdia sa zaoberá výzvou dosiahnutia a štúdia moaré supermriežok pri malých uhloch natočenia, čím poskytuje výkonnú platformu na ďalšie skúmanie súhry medzi silnými koreláciami a topologickými vlastnosťami.