I ricercatori dell'Università di Manchester hanno scoperto fenomeni interessanti quando più materiali bidimensionali vengono combinati in eterostrutture di van der Waals (sandwich a strati di materiali diversi).

Queste eterostrutture sono talvolta paragonate ai mattoncini Lego, dove i singoli blocchi rappresentano diversi cristalli atomicamente sottili, come il grafene, e sono impilati uno sopra l'altro per formare nuovi dispositivi.

Pubblicato in Progressi scientifici , il team si è concentrato su come i diversi cristalli iniziano ad alterare le proprietà fondamentali l'uno dell'altro quando vengono portati così vicini. Di particolare interesse è quando due cristalli combaciano strettamente e si forma un motivo moiré. È stato dimostrato che questo motivo moiré influisce su una serie di proprietà in un elenco crescente di materiali 2D. Però, tipicamente, la geometria del motivo moiré limita la natura e la dimensione dell'effetto.

Un motivo moiré è dovuto alla mancata corrispondenza e alla rotazione tra gli strati di materiali, che produce un motivo geometrico simile a un caleidoscopio.

Il team ha rotto questa restrizione combinando modelli moiré in un "super-moiré" composito in grafene, sia l'allineamento al substrato che l'incapsulamento in nitruro di boro esagonale. I ricercatori hanno dimostrato la natura di questi reticoli compositi super-moiré mostrando le modifiche della struttura a bande nel grafene nel regime a bassa energia. Per di più, suggeriscono che i risultati potrebbero fornire nuove direzioni per la ricerca e la fabbricazione di dispositivi.

Zihao Wang e Colin Woods, autori del saggio, ha dichiarato:"Negli ultimi anni, i motivi moiré hanno permesso l'osservazione di molti fenomeni fisici eccitanti, da nuovo, stati eccitonici di lunga durata, la farfalla di Hofstadter, e superconduttività. I nostri risultati spingono oltre la limitazione geometrica per questi sistemi e quindi presentano nuove opportunità per vedere più di tale scienza, così come nuove strade per le applicazioni."