Des scientifiques de l'Université de Hong Kong et de l'Université normale du Hunan ont montré que, dans les dichalcogénures de métaux de transition homobicouches, la phase de Berry dans l'espace réel à partir de motifs moirés se manifeste sous la forme d'un champ magnétique périodique. L'amplitude du champ peut atteindre des centaines de Tesla pour une période de moiré typique de 10 nanomètres. Pour les vecteurs à faible énergie, ce champ magnétique induit par la phase de Berry réalise un réseau de flux topologique pour l'effet Hall de spin quantique.

Dans les structures stratifiées van der Waals, lorsque deux couches adjacentes ont un petit décalage de réseau et des directions cristallines presque alignées, le registre atomique intercouche variera périodiquement sur une échelle de longueur beaucoup plus grande que la constante de réseau monocouche, connu sous le nom de superréseau moiré. L'ingénierie du motif moiré est devenue une approche puissante pour l'adaptation électronique, propriétés optiques et topologiques.

La nature du motif moiré en tant que texture spatiale des configurations atomiques suggère que l'effet de phase de Berry dans l'espace réel peut être une partie indispensable de la physique des super-réseaux moirés. Dans les matériaux de matière condensée, la structure quantique interne (spin ou pseudospin) d'une quasiparticule peut dépendre de sa position et de sa quantité de mouvement, ce qui peut donner lieu aux effets de phase de Berry dans l'espace réel et dans l'espace de quantité de mouvement. Certaines manifestations bien connues de la phase Berry impulsion-espace sont les effets Hall anormal et Hall de spin dans les cristaux homogènes. Pendant ce temps, l'inhomogénéité spatiale peut donner lieu à la phase de Berry dans l'espace réel qui est le flux total de la courbure de Berry à travers une surface délimitée par une boucle. La courbure de Berry dans l'espace réel agit comme un champ magnétique, qui peut également conduire à un courant de Hall. De tels effets Hall topologiques ont suscité un intérêt remarquable, et ont été observés dans les structures de skyrmion et de domaine de magnétisation.

Récemment, dans un article de recherche publié dans Revue scientifique nationale , scientifiques de l'Université de Hong Kong, Hong Kong, Chine, et à l'Université normale du Hunan dans le Hunan, La Chine présente la possibilité de réaliser un champ magnétique géant par ingénierie de motif moiré. Co-auteurs Hongyi Yu, Mingxing Chen et Wang Yao ont montré que, dans les dichalcogénures de métaux de transition homobicouches, la phase de Berry dans l'espace réel à partir de motifs moirés se manifeste sous la forme d'un champ magnétique périodique, le flux magnétique par supercellule moirée étant une valeur quantifiée. Dans un motif moiré introduit par une déformation uniaxiale, le flux magnétique a un signe différent de celui introduit par une torsion ou une déformation biaxiale, bien qu'ils puissent avoir le même paysage potentiel. L'amplitude du champ est inversement proportionnelle au carré de la période de moiré, et peut atteindre des centaines de Tesla pour une période de moiré typique de 10 nanomètres. Remarquablement, le profil dans l'espace réel du champ magnétique moiré peut être réglé en continu par une polarisation électrique intercouche. Sous une polarisation électrique modeste, une transition topologique se produit où le flux magnétique par supercellule a un saut quantifié (de ±2π à 0).