moirémateriaalien

Moiré materialien sind künstlich hergestellte Materialien, die durch die Überlagerung von zwei oder mehr identischen atomaren oder molekularen Gittern entstehen, die geringfügig gegeneinander verdreht sind oder einen geringen Unterschied in der Gitterkonstante aufweisen. Dieses Phänomen, bekannt als Moiré-Effekt, führt zur Bildung eines neuen, größeren Musters mit emergenten Eigenschaften, die sich von denen der einzelnen Substratmaterialien unterscheiden.

Die Eigenschaften von Moiré-Materialien hängen stark vom Grad der Verdrehung und den verwendeten Ausgangsmaterialien ab. Durch die präzise Kontrolle dieser Parameter können Forscher die elektronischen, optischen und magnetischen Eigenschaften des resultierenden Moiré-Gitters maßschneidern. Dies hat zu einer Welle der Forschung geführt, da Moiré-Materialien das Potenzial für Anwendungen in verschiedenen Bereichen bieten, darunter Supraleitung, topologische Quantencomputer und neuartige elektronische Geräte.

Ein prominentes Beispiel für Moiré-Materialien sind zweidimensionale Materialien wie Graphen. Wenn zwei Graphenschichten übereinander gelegt und gegeneinander verdreht werden, bildet sich ein Graphen-Moiré-Gitter. Bei bestimmten Verdrehungswinkeln, den sogenannten "magischen Winkeln", weisen diese Systeme bemerkenswerte elektrische Eigenschaften auf, wie z. B. Korrelations-induzierte Supraleitung. Die Erforschung von Moiré-Materialien eröffnet neue Wege zum Verständnis fundamentaler physikalischer Phänomene und zur Entwicklung neuartiger Technologien.