Experimentos recentes em materiais quânticos retorcidos e em camadas revelaram comportamentos inesperados de elétrons que desafiam nossa compreensão tradicional de como os elétrons interagem entre si. Esses materiais consistem em múltiplas camadas que podem ser torcidas umas em relação às outras, introduzindo novos graus de liberdade que podem alterar significativamente as propriedades eletrônicas do sistema.

Uma das observações mais intrigantes é o surgimento de estados de elétrons correlacionados que são semelhantes aos encontrados em supercondutores cuprato de alta temperatura. Nestes materiais, os elétrons formam pares conhecidos como pares de Cooper, que se condensam em um estado supercondutor a baixas temperaturas, permitindo que a eletricidade flua com resistência zero. A presença de tais estados de elétrons correlacionados em materiais quânticos torcidos e em camadas sugere que esses sistemas podem ser a chave para a compreensão da supercondutividade em alta temperatura.

Outra descoberta notável é a ocorrência do comportamento isolante de Mott, que é tipicamente observado em materiais com fortes interações elétron-elétron. Os isoladores Mott são caracterizados por um estado isolante apesar da presença de bandas de elétrons parcialmente preenchidas, contradizendo a teoria de bandas convencional. Em materiais quânticos torcidos e em camadas, esse comportamento pode ser controlado pelo ângulo de torção entre as camadas, fornecendo uma plataforma única para estudar e compreender a interação entre a correlação eletrônica e o confinamento quântico.

Além disso, experimentos em materiais quânticos torcidos e em camadas descobriram novas fases quânticas, como isolantes topológicos e semimetais de Weyl, que possuem propriedades exóticas e têm potencial para aplicações em spintrônica e computação quântica. Esses materiais geralmente exibem estruturas de bandas eletrônicas exóticas com características topológicas únicas que dão origem a estados eletrônicos protegidos.

O estudo de materiais quânticos retorcidos e em camadas ainda está em seus estágios iniciais, e novas e surpreendentes descobertas estão surgindo continuamente. Esses materiais fornecem um rico playground para explorar novos fenômenos quânticos e aprofundar nossa compreensão das interações eletrônicas fundamentais. À medida que a investigação neste campo avança, espera-se que esclareça a natureza da supercondutividade, do magnetismo e de outros fenómenos quânticos importantes, abrindo caminho para futuros avanços na física da matéria condensada e na ciência dos materiais.