Tvistronika - ענף המדע בוחן כיצד זווית (לכופף) בין שכבות של חומרים דו-ממדי יכול לשנות את התכונות החשמליות שלהם. חומרים כגון גרפן, הראו מאפיינים שונים מאוד (לפני מוליכי דיאלקטרי) בהתאם לזווית בין השכבות.
סיפור
בשנת 2007, המדען אנטוניו קסטרו נטו מהאוניברסיטה הלאומית של סינגפור הציע כי דחיסת שני גיליונות מיושרים של גרפן עלולים לגרום תכונות חשמליות חדשות וכן - כי גרפן יכול לספק מפתח מוליכות. אבל הוא לא לשלב רעיונות אלה.
בסיס תיאורטי Tvistroniki פותח בכתבת 2011 נכתב על ידי אלן מקדונלד, אשר הציע כי חלק "זווית הקסם" יכולה לשנות באופן קיצוני את כמות האנרגיה של אלקטרונים חופשיים הדרושים מינהור בין שני הגיליונות גרפן.
השערה זו אושרה על ידי פבלו Harillo-הררו ותלמידיו יואן קאו MIT, כמו גם - עמיתיהם מאוניברסיטת הארוורד והמכון הלאומי למדע חומרים ב Tsukuba (יפן). בשנת 2018, הם אישרו כי מוליכות קיים גרפן bilayer, שבו שכבה אחת היה הוא כיוון לעבר 1,1 ° לשנייה, ויצרו דפוס Moire בטמפרטורה של 1.7 K (-274,45 ° C או -456.61 ° F).
יואן קאו עשה שני מכשירי שכבה כפולה כי להתנהג שדה מגנטי הוא לא כמו מוליכים, כמו גם מבודד. לאחר הגדלת עוצמת השדה, המכשיר השני הפך מוליך. מאז המשתנה היחיד - עוצמתו של השדה המגנטי, חקר מוליכות גרפן bilayer זה הולך הרבה יותר מהר, וזה - זה יותר נוח מאשר לעבוד עם cuprate קריסטל רב אלמנט (מלחי נחושת חומצה).
כמו כן, הניסויים נערכו באמצעות שכבות של גרפן, וחומרים אחרים טופס heterostructure בצורת יריעות בעובי של כמה אטומים, סגור ומסוגר כוח מתון כוחות ואן דר ואלס.
לדוגמה, ב כתב העת «מדע» לחודש יולי 2019 פרסם מחקר שבו נמצא כי תוספת של nanoreshetok בורון ניטריד בין שתי שכבות גרפן תחת 1,17 ° זווית מוליד תופעות ייחודיות המגנטיזציה מסלולית שניתן להשתמש בהם כדי ליצור זיכרון קוונטי מחשבים. מחקרים נוספים interlaced שכבות גרפן שכבה כפולות באמצעות ספקטרוסקופיית אלקטרונים גילו קשר חזק בזווית הקסם.
פרסום התגליות הללו יצר מספר העבודות התיאורטיות שבו המחברים מבקשים להבין ולהסביר את התופעה, ונתתי תנופת הסט של ניסויים באמצעות מספרים שונים של שכבות וזוויות פיתול אחרות חומרים.