Что такое эффект муара и при чем тут графен и шелк
Узоры обычной шелковой ткани могут помочь ученым в создании сверхпроводящих материалов. Но как?
Открытие графена и других 2D-материалов вызвало настоящий бум исследований в физике и химии. Но не так давно от обычных слоев толщиной в один атом ученые перешли к многослойным структурам. Слои графена исследователи накладывали друг на друга, поворачивали и даже скручивали. В результате у полученных материалов обнаружилась масса новых свойств, в том числе и сверхпроводимость.
Как оказалось, решающий вклад в формирование этих свойств вносят узоры, возникающие при наложении друг на друга двух периодических решеток и их повороте на определенный угол друг относительно друга. Положения части точек двух решеток при этом совпадает, а некоторые из них перекрывают пустоты. Это называется эффектом муара, а полученный узор — муаровым.
Свое название этот тип узора получил благодаря муару — плотной шелковой ткани, в которой слои нитей повернуты на определенный угол друг относительно друга. Как ни странно, но именно этот узор ответственен за появление сверхпроводимости у графена. В более ранних исследованиях ученые провели квантово-механическое моделирование и показали, что при повороте двух слоев графена в материале меняются паттерны колебаний решетки, из-за чего происходят изменения и электромагнитных свойств.
Таким образом, эффект Муара делает и без того богатое поле исследований 2D-материалов еще богаче, а также позволяет использовать эти структуры в качестве экспериментальной платформы для изучения фундаментальных свойств твердых тел.
По материалам Phys.org.