Tvistronika - tak van de wetenschap die onderzoekt hoe de hoek (buiging) tussen de lagen van tweedimensionale materialen hun elektrische eigenschappen veranderen. Stoffen zoals grafeen, vertoonden zeer verschillende eigenschappen (voor de diëlektrische supergeleidende) afhankelijk van de hoek tussen de lagen.
verhaal
In 2007, de wetenschapper Antonio Castro Netto van de National University of Singapore suggereerde dat de twee compressie uitgelijnd bladen van grafeen kan nieuwe elektrische eigenschappen eveneens veroorzaken - dat grafeen kan een sleutel te voorzien supergeleiding. Maar hij had niet deze ideeën te combineren.
Tvistroniki theoretische basis is ontwikkeld in de 2011 artikel is geschreven door Alan MacDonald, die dat sommige voorgestelde "Magische hoek" kan radicaal veranderen de hoeveelheid energie van vrije elektronen die nodig zijn voor tunneling tussen de twee vellen grafeen.
Deze hypothese werd bevestigd door Pablo Harillo-Herrero en zijn studenten Yuan Kao MIT, evenals - hun collega's van Harvard en het Nationaal Instituut voor Materials Science in Tsukuba (Japan). In 2018, bevestigden zij dat supergeleiding bekend in bilaag grafeen, waarbij één laag bedroeg Het onder een hoek van 1,1 ° ten opzichte van de andere, de vorming van een Moiré-patroon op een temperatuur van 1,7 K (-274,45 ° C of -456,61 ° F).
Yuan Kao maakte twee dubbellaagse apparaten die gedragen in een magnetisch veld niet zo geleiders en isolatoren. Na verhogen van de veldsterkte, is de tweede inrichting een supergeleider worden. Aangezien de enige variabele - de sterkte van het magnetische veld, de studie van supergeleiding in bilaag grafeen Het gaat veel sneller, en het is - het is handiger dan het werken met een multi-element kristallen cuprate (koperzouten acid).
Ook werden proeven uitgevoerd met laagjes grafiet en andere materialen die vorm heterostructuur in de vorm van platen met een dikte van enkele atomen, pent lichte kracht Van der Waals-krachten.
Bijvoorbeeld, in tijdschrift «Science» voor juli 2019 publiceerde een studie waarin werd vastgesteld dat de toevoeging van boornitride nanoreshetok tussen twee lagen onder grafeen 1,17 ° hoek leidt tot unieke effecten orbitale magnetisatie die kunnen worden gebruikt om een kwantumgeheugen creëren computers. Verdere studies interlaced dubbele laag grafeen lagen met behulp van elektronen spectroscopie bleek een sterke correlatie bij de magische hoek.
De publicatie van deze ontdekkingen heeft een aantal theoretische papers waarin de auteurs proberen te begrijpen en verklaren het verschijnsel gecreëerd, en gaf impuls aan de reeks experimenten met verschillende aantallen lagen en andere torsiehoeken materialen.