Недавние открытия показали, что изменение угла между слоями графена – материала толщиной в один атом – может кардинально менять его электронные и оптические свойства. В 2018 году учёные обнаружили, что “магический” угол в 1,1 градуса способен превращать металлический графен в изолятор или сверхпроводник, что вызвало волну интереса к новым квантовым технологиям.
Теперь команда под руководством Юаня Цао, одного из первооткрывателей этого явления и нынешнего доцента Университета Калифорнии в Беркли, представила первую в мире микромашину, способную управлять скручиванием 2D-материалов. Это устройство, названное MEGA2D, использует микромеханические системы (MEMS) для манипуляций с материалами с точностью, недоступной ранее.
Поворот к новым открытиям
С помощью MEGA2D учёные смогли изучить нелинейные оптические свойства гексагонального нитрида бора – материала, близкого к графену. Одним из удивительных результатов стало обнаружение “полускермионов” – топологических квазичастиц, ранее замеченных лишь в магнитных материалах.
“Наше устройство позволяет наблюдать свойства, которые ранее были недоступны без активной настройки,” – говорит Хаонин Тан, ведущий автор исследования.
Перспективы для исследований
MEGA2D имеет потенциал далеко за пределами “твистроники”. Платформа может быть использована для создания настраиваемых источников света, включая квантовые версии, которые применяются в вычислениях с использованием фотонов.
“Мы создали инструмент, который может открыть многие тайны скрученного графена и других материалов Ван-дер-Ваальса,” – отмечает Цао.
Сила сотрудничества
Создание MEGA2D стало результатом совместной работы и упорства команды, где Тан внёс ключевой вклад в проектирование и применение MEMS для управления 2D-интерфейсами.