p Pesquisadores da Universidade de Antuérpia relatam como as modulações periódicas de ordem superior chamadas supermoiré, causadas pelo encapsulamento do grafeno entre o nitreto de boro hexagonal, afetam as propriedades eletrônicas e estruturais do grafeno, conforme revelado em três experimentos independentes recentes. p Amostras de grafeno de alta qualidade são de grande importância para a obtenção e exploração de suas propriedades teoricamente descritas. O uso de um substrato adequado reduz a ondulação e melhora as propriedades limitadas por desordem do grafeno. O nitreto de boro hexagonal (hBN) é uma escolha particularmente boa, uma vez que preserva perfeitamente a estrutura do grafeno, ao mesmo tempo que fornece uma superfície plana e isolante.

p Ainda, isso se aplica apenas se as duas monocamadas estiverem desalinhadas. De outra forma, a interação de van der Waals induz relaxamento estrutural na escala do padrão moiré formado entre as duas camadas e modifica as propriedades eletrônicas devido à perturbação moiré periódica. Argumentos semelhantes se aplicam se o grafeno for encapsulado e estreitamente alinhado a duas camadas hBN. Nesse caso, o efeito é aprimorado, pois espera-se que ambas as camadas contribuam. Além disso, alinhamento próximo da ordem de 0,5 graus entre as camadas é responsável pelo surgimento de uma nova forma de modulação supermoiré periódica, que altera o grafeno em uma escala espacial maior, mas em escala de energia menor. As observações experimentais recentes de tais efeitos são uma consequência de melhorias significativas nas técnicas de manipulação experimental, e entre outros, a possibilidade de girar camadas individuais com alta precisão (Wang et al. 2019a; Wang et al. 2019b; Finney et al. 2019).

p Em seu artigo publicado em 21 de janeiro em Nano Letras , Anđelković et al. revelar sob qual condição o efeito supermoiré aparece, e como ele altera as propriedades estruturais e eletrônicas do grafeno. Eles mostram, partindo de uma heteroestrutura rígida de hBN / grafeno / hBN, como o supermoiré aparece como uma consideração geométrica simples. Além disso, eles provam que os efeitos de relaxamento nas três camadas aumentam os efeitos na estrutura da banda eletrônica. As modificações induzidas pelo supermoiré são significativas:Novo, energia baixa, sub-bandas planas e pontos Dirac aparecem, com um forte efeito nas propriedades de transporte eletrônico. Na maioria das configurações, os pontos de Dirac estão separados, enquanto bandas planas devem aumentar as correlações elétron-elétron. "Esses novos graus de liberdade de torção em heteroestruturas estão abrindo novas direções de pesquisa fundamental no grafeno, onde fortes correlações eletrônicas são esperadas para complementar as propriedades já superlativas do grafeno, '' disse o Dr. Lucian Covaci.

p "O conjunto de simulações numéricas multi-escala desenvolvido pela equipe da Universidade de Antuérpia permite modelos mais realistas, o que, por sua vez, permitirá uma comparação mais direta com observações experimentais, '' disse a Dra. Miša Anđelković, um co-desenvolvedor do Pybinding, o software de código aberto totalmente vinculativo que tornou as simulações possíveis.

p Com uma nova luz lançada sobre a compreensão do comportamento mais complexo e interferente das heteroestruturas de van der Waals, é possível ajustar as propriedades eletrônicas do grafeno e alcançar regimes onde fenômenos induzidos por torção, como faixas planas ou o aparecimento de minifalhas, revelam-se com mais clareza.