Des expériences récentes sur des matériaux quantiques tordus et stratifiés ont révélé des comportements inattendus des électrons qui remettent en question notre compréhension traditionnelle de la manière dont les électrons interagissent les uns avec les autres. Ces matériaux sont constitués de plusieurs couches qui peuvent être tordues les unes par rapport aux autres, introduisant de nouveaux degrés de liberté susceptibles de modifier considérablement les propriétés électroniques du système.

L’une des observations les plus intrigantes est l’émergence d’états électroniques corrélés similaires à ceux trouvés dans les supraconducteurs cuprates à haute température. Dans ces matériaux, les électrons forment des paires appelées paires de Cooper, qui se condensent dans un état supraconducteur à basse température, permettant à l'électricité de circuler sans résistance. La présence de tels états électroniques corrélés dans des matériaux quantiques tordus et stratifiés suggère que ces systèmes pourraient détenir la clé de la compréhension de la supraconductivité à haute température.

Une autre découverte remarquable est l’apparition du comportement isolant de Mott, généralement observé dans les matériaux présentant de fortes interactions électron-électron. Les isolants Mott sont caractérisés par un état isolant malgré la présence de bandes électroniques partiellement remplies, contredisant la théorie conventionnelle des bandes. Dans les matériaux quantiques tordus et stratifiés, ce comportement peut être contrôlé par l’angle de torsion entre les couches, fournissant ainsi une plateforme unique pour étudier et comprendre l’interaction entre la corrélation électronique et le confinement quantique.

En outre, des expériences sur des matériaux quantiques tordus et stratifiés ont découvert de nouvelles phases quantiques, telles que des isolants topologiques et des semi-métaux de Weyl, qui possèdent des propriétés exotiques et pourraient être utilisées en spintronique et en informatique quantique. Ces matériaux présentent souvent des structures de bandes électroniques exotiques avec des caractéristiques topologiques uniques qui donnent naissance à des états électroniques protégés.

L’étude des matériaux quantiques tordus et stratifiés en est encore à ses débuts, et de nouvelles découvertes surprenantes émergent continuellement. Ces matériaux constituent un terrain de jeu riche pour explorer de nouveaux phénomènes quantiques et approfondir notre compréhension des interactions électroniques fondamentales. À mesure que la recherche progresse dans ce domaine, elle devrait faire la lumière sur la nature de la supraconductivité, du magnétisme et d’autres phénomènes quantiques clés, ouvrant ainsi la voie à de futures percées dans la physique de la matière condensée et la science des matériaux.