Đột phá trong nghiên cứu vật liệu hai chiều được khoa học tiết lộ!

Siêu mạng Moiré là những cấu trúc tuần hoàn được hình thành bởi sự dịch chuyển cực nhỏ giữa hai hoặc nhiều mạng hai chiều. Trong các siêu mạng moiré này, hành trạng điện tử có thể bị ảnh hưởng mạnh mẽ, tạo ra các trạng thái độc đáo như chất cách điện Hall lượng tử. Tuy nhiên, việc đạt được các siêu mạng moiré ở các góc xoắn nhỏ vẫn là một thách thức đối với một số vật liệu. Điều này rất quan trọng để hiểu và khai thác các hiệu ứng tương quan điện tử, vì tương quan điện tử thường biểu hiện rõ ràng nhất ở các góc xoắn nhỏ. Tuy nhiên, do những khó khăn trong thực nghiệm, việc nghiên cứu mối tương quan chặt chẽ trong các hệ thống này chủ yếu tập trung vào các góc xoắn cụ thể hoặc độ biến dạng lớn giữa các lớp, thiếu sự kiểm soát và điều tra có hệ thống.

Giải quyết thách thức này, Giáo sư Benjamin E. Feldman và nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học Stanford đã xuất bản một bài nghiên cứu gần đây có tựa đề “Lập bản đồ cấu trúc liên kết đa băng tần điều chỉnh xoắn trong WSe2 hai lớp” trên tạp chí “Science”. Các nhà khoa học đã tạo ra cấu trúc xoắn khoảng 1,23° trong vonfram diselenide hai lớp và thực hiện các phép đo độ nén điện tử cục bộ bằng kính hiển vi bán dẫn điện tử đơn quét. Họ phát hiện ra sự hiện diện của nhiều dải tôpô gần góc xoắn cụ thể này, thể hiện một loạt chất cách điện Hall dị thường lượng tử. Bằng cách áp dụng một điện trường cục bộ, họ cũng tạo ra thành công sự chuyển pha lượng tử tôpô. Nghiên cứu này giải quyết thách thức trong việc đạt được và nghiên cứu các siêu mạng moiré ở các góc xoắn nhỏ, cung cấp một nền tảng mạnh mẽ để khám phá sâu hơn về sự tương tác giữa các mối tương quan mạnh và các đặc tính tôpô.