Di-tellurure de tungstène (WTe₂ ) s'est récemment avéré être un matériau prometteur pour la réalisation d'états topologiques. Ceux-ci sont considérés comme la clé des nouveaux dispositifs "spintroniques" et des ordinateurs quantiques du futur en raison de leurs propriétés électroniques uniques. Les physiciens du Forschungszentrum Jülich ont maintenant pu comprendre pour la première fois comment les propriétés topologiques du multicouche WTe₂ les systèmes peuvent être modifiés systématiquement au moyen d'études au microscope à effet tunnel. Les résultats ont été publiés dans la revue Nano Letters .

Les isolants topologiques sont devenus connus au-delà des cercles d'experts grâce au prix Nobel de physique 2016. Cependant, leurs recherches en sont encore à leurs balbutiements et de nombreuses questions fondamentales restent sans réponse. L'une des caractéristiques distinctives du composé WTe₂ est qu'il présente toute une gamme de phénomènes physiques exotiques en fonction de l'épaisseur de sa couche. Les couches atomiquement minces sont isolantes en surface, mais en raison de leur structure cristalline, elles présentent des canaux de bord dits topologiquement protégés. Ces canaux de bord sont électriquement conducteurs et la conduction dépend du spin des électrons. Si deux de ces calques sont empilés l'un sur l'autre, des interactions extrêmement différentes se produisent en fonction de la façon dont les calques sont alignés.

Si les deux couches ne sont pas alignées, les canaux de bord conducteurs dans les deux couches n'interagissent que très peu. Cependant, s'ils sont tordus d'exactement 180°, la protection topologique ainsi que les canaux de bordure disparaissent et l'ensemble du système devient isolant. De plus, avec une torsion minimale de seulement quelques degrés, une superstructure périodique, appelée réseau moiré, se forme, qui module en outre la conductivité électrique. Les chercheurs de l'Institut Peter Grünberg (PGI-3) ont pu pour la première fois étudier ces propriétés localement à l'échelle atomique à l'aide d'un microscope à effet tunnel qui donne des informations cruciales sur les interactions entre les couches.