Experimentos recentes em materiais quânticos torcidos e em camadas, como o grafeno torcido, mostraram que os elétrons podem exibir uma diversidade muito rica de comportamentos que são distintos dos sistemas convencionais de estado sólido. Esses materiais são compostos de múltiplas camadas empilhadas e, quando são torcidos entre si, o padrão moiré que emerge fornece uma maneira de controlar as interações entre os elétrons. Isto permitiu aos investigadores observar novas fases e comportamentos eletrónicos, que estão lançando uma nova luz sobre a mecânica quântica subjacente a estes sistemas.

Uma das observações mais marcantes no grafeno de bicamada torcida é o surgimento de estados isolantes correlacionados em certos ângulos “mágicos”. Nesses estados, os elétrons interagem fortemente e formam um padrão de spins localizados, o que resulta em um comportamento isolante. Isso contrasta fortemente com o comportamento metálico usual do grafeno.

Outra observação interessante nesses sistemas é a ocorrência de supercondutividade não convencional, onde os elétrons se emparelham para formar um estado supercondutor sem a necessidade de baixa temperatura. Este é um resultado muito interessante, pois abre novos caminhos para explorar a supercondutividade em outros materiais.

Os experimentos com grafeno torcido e outros materiais em camadas também forneceram informações sobre o comportamento dos elétrons em campos magnéticos fortes. Esses materiais podem ser usados ​​para simular os efeitos de campos magnéticos fortes sem realmente aplicar um campo, o que é uma ferramenta poderosa para estudar uma variedade de fenômenos quânticos.

Além da compreensão fundamental da mecânica quântica, esses estudos podem levar ao desenvolvimento de novos dispositivos e tecnologias. A capacidade de controlar as propriedades dos elétrons nesses materiais poderia abrir caminho para novas gerações de dispositivos eletrônicos, como células solares ou transistores mais eficientes.

Concluindo, experimentos em materiais quânticos retorcidos e em camadas forneceram novos insights sobre o comportamento dos elétrons nesses sistemas. Os resultados revelaram novas fases e comportamentos eletrônicos e lançaram luz sobre a mecânica quântica fundamental desses materiais. Essas descobertas são promissoras tanto para a compreensão fundamental quanto para os avanços tecnológicos no campo dos materiais quânticos.