Pendekatan baharu kepada kajian twistronics yang melibatkan reben graphene boleh memberikan penyelidik kawalan yang lebih baik ke atas sudut twist dan memudahkan untuk mengkaji kesan elektronik yang timbul daripada memutar dan meneran lapisan bersebelahan bahan dua dimensi (2D). Kajian twistronics sebelum ini memfokuskan pada memutar dua kepingan bahan dan menyusunnya, tetapi teknik berasaskan reben baharu membolehkan perubahan yang lebih berterusan dalam sudut twist, memberikan kawalan yang lebih baik dan membolehkan kajian lebih mudah terhadap kesan elektronik.
Dengan menyusun lapisan bahan 2D dan mengubah sudut di antara mereka, penyelidik telah mendapati bahawa mereka boleh mengubah sifat elektronik bahan ini. Sebagai contoh, dwilapisan graphene membina jurang jalur apabila diletakkan bersentuhan dengan boron nitrida heksagon. Ini berlaku kerana lapisan graphene dan hBN yang sedikit tidak padan membentuk kelat super moiré, yang membolehkan jurang jalur terbentuk. Dengan memutar lapisan lebih jauh dan meningkatkan sudut di antara mereka, jurang jalur hilang.
Keupayaan untuk menukar sifat elektronik tanpa perlu mengubah komposisi kimia bahan ini merupakan hala tuju baharu dalam kejuruteraan peranti dan telah digelar "twistronics." Walau bagaimanapun, mengawal sudut putar dan regangan yang berkaitan kekal sebagai cabaran, kerana kawasan sampel yang berbeza mungkin mempunyai sifat elektronik yang berbeza. Untuk mengatasinya, penyelidik di Universiti Columbia meletakkan lapisan graphene berbentuk reben di atas hBN dan perlahan-lahan membengkokkan satu hujung reben menggunakan mikroskop daya piezo-atom. Ini mencipta sudut putar yang berubah-ubah secara berterusan dan profil terikan seragam yang boleh diramalkan.
Para penyelidik dapat terus menala kedua-dua sudut terikan dan pusing, memberikan mereka akses yang tidak pernah berlaku sebelum ini kepada "rajah fasa" sudut berpintal. Tahap kawalan ini membolehkan pemetaan tepat pergantungan struktur jalur elektronik pada sudut putar, yang tidak mungkin sebelum ini. Selain itu, teknik baharu ini memberi peluang pertama untuk mengukur peranan terikan dalam sistem grafena dwilapis sudut ajaib dengan cara yang boleh dihasilkan semula dan membuka idea baharu untuk mengawal struktur jalur elektronik dalam sistem lapisan berpintal.
Sumber: Tiada