Comme indiqué dans Physique de la nature , une équipe de physiciens et de scientifiques des matériaux dirigée par Berkeley Lab a été la première à observer et à documenter sans ambiguïté les phénomènes optiques uniques qui se produisent dans certains types de matériaux synthétiques appelés moiré; super-réseaux. Les nouvelles découvertes aideront les chercheurs à comprendre comment mieux manipuler les matériaux en émetteurs de lumière dotés de propriétés quantiques contrôlables.

Moiré; les super-réseaux sont fabriqués en superposant des feuilles de matériaux à un seul atome les unes sur les autres dans des configurations précises pour créer un motif global plus grand et plus complexe. Dans ces dispositions, les matériaux composites par ailleurs simples affichent un comportement intrigant.

Par exemple, des études récentes de la même équipe ont montré ce moiré; des super-réseaux constitués de trois couches de graphène prises en sandwich entre des couches de nitrure de bore peuvent agir comme un isolant exotique et un supraconducteur à haute température.

Dans l'étude actuelle, Emma Regan, étudiante diplômée du Berkeley Lab, et ses collègues ont utilisé deux approches de spectroscopie hautement sensibles pour examiner les excitons (paires d'électrons et trous d'électrons liés, qui se produisent dans les matériaux semi-conducteurs) à travers les couches d'un moiré ; superréseau formé par le disulfure de tungstène et le diséléniure de tungstène.

"Notre travail fournit la clarté nécessaire sur la façon dont les excitons dans le moiré ; les super-réseaux peuvent exister dans différents états, " a déclaré Regan. " Et maintenant, nous connaissons un moyen simple de créer des réseaux parfaits d'excitons intercouches avec des propriétés optiques distinctes, qui peuvent servir d'émetteurs de lumière dans les appareils électroniques de nouvelle génération."