Gli scienziati dell'Università di Hong Kong e della Hunan Normal University hanno dimostrato che, nei dicalcogenuri di metalli di transizione omobilayer, la fase Berry nello spazio reale dai modelli moiré si manifesta come un campo magnetico periodico. La magnitudo del campo può raggiungere centinaia di Tesla per un tipico periodo moiré di 10 nanometri. Per i vettori a basso consumo energetico, questo campo magnetico indotto dalla fase di Berry realizza un reticolo di flusso topologico per l'effetto Hall di spin quantistico.

Nelle strutture stratificate di van der Waals, quando due strati adiacenti hanno un piccolo disallineamento del reticolo e direzioni cristalline quasi allineate, il registro atomico interstrato varierà periodicamente su una scala di lunghezza molto più grande della costante reticolare monostrato, noto come superlattice moiré. L'ingegneria del motivo moiré è diventata un potente approccio per la sartoria elettronica, proprietà ottiche e topologiche.

La natura del motivo moiré come trama spaziale delle configurazioni atomiche suggerisce che l'effetto di fase Berry nello spazio reale può essere una parte indispensabile della fisica del superreticolo moiré. Nei materiali della materia condensata, la struttura quantistica interna (spin o pseudospin) di una quasiparticella può dipendere dalla sua posizione e dal suo momento, che può dare origine agli effetti di fase di Berry nello spazio reale e nello spazio del momento. Alcune manifestazioni ben note della fase di Berry momento-spazio sono gli effetti anomali di Hall e di spin Hall in cristalli omogenei. Nel frattempo, la disomogeneità spaziale può dare origine alla fase di Berry nello spazio reale che è il flusso totale della curvatura di Berry attraverso una superficie racchiusa da un anello. La curvatura di Berry nello spazio reale agisce come un campo magnetico, che può anche portare alla corrente di Hall. Tali effetti di Hall topologici hanno suscitato notevole interesse, e sono stati osservati in skyrmion di magnetizzazione e strutture di dominio.

Recentemente, in un articolo di ricerca pubblicato su Rassegna scientifica nazionale , scienziati dell'Università di Hong Kong, Hong Kong, Cina, e alla Hunan Normal University di Hunan, La Cina presenta la possibilità di realizzare un campo magnetico gigante mediante l'ingegneria del modello moiré. Co-autori Hongyi Yu, Mingxing Chen e Wang Yao hanno dimostrato che, nei dicalcogenuri di metalli di transizione omobilayer, la fase Berry nello spazio reale dai modelli moiré si manifesta come un campo magnetico periodico, con il flusso magnetico per supercella moiré essendo un valore quantizzato. In un motivo moiré introdotto da una deformazione uniassiale, il flusso magnetico ha segno diverso da quello introdotto da una torsione o da una deformazione biassiale, sebbene possano avere lo stesso paesaggio potenziale. La magnitudine del campo scala inversamente al quadrato del periodo moiré, e può raggiungere centinaia di Tesla per un tipico periodo moiré di 10 nanometri. Sorprendentemente, il profilo nello spazio reale del campo magnetico moiré può essere continuamente sintonizzato da una polarizzazione elettrica interstrato. Sotto una modesta polarizzazione elettrica, si verifica una transizione topologica in cui il flusso magnetico per supercella ha un salto quantizzato (da ±2π a 0).