Na czele badań w tej sprawie stanęła Antonija Grubišić-Čabo z Uniwersytetu w Groningen. Uwagę jej zespołu zwróciły materiały 2D mające postać arkuszy o grubości jednego atomu. Układając takie warstwy i ustawiając je pod ściśle określonymi kątami, możemy sprawić, że powstały materiał będzie wykazywał niespodziewane i wyjątkowo przydatne właściwości.
Czytaj też: Największy na świecie generator zasilany czystym wodorem już działa
Tak właśnie stało się w przypadku jednego z tak nietypowych materiałów, którego właściwości okazały się całkowicie niezgodne z teoretycznymi przewidywaniami. Artykuł opisujący dokonania naukowców zajmujących się tym tematem został zamieszczony na łamach Physical Review Materials.
Polacy, wraz z naukowcami z innych krajów, zainteresowali się disiarczkiem wolframu. Arkusze tego materiału zostały ułożone na sobie i ustawione pod kątem 4,4 stopnia. Takie podejście miało sprawić, że wchodzące w ich skład elektrony zaczną wykazywać kolektywne zachowanie. Ten grupowy fenomen był spodziewany, ale rzeczywistość zaskoczyła badaczy.
Materiały 2D są układane warstwami tak, aby zapewnić nowe właściwości. Naukowcy postanowili zrozumieć, co dokładnie dzieje się w skali nano, gdy występuje ten fenomen
Kiedy członkowie zespołu badawczego skupili się na strukturze elektronowej w dwuwarstwowym materiale, zrozumieli, że ma on tendencję do wracania do pierwotnej konfiguracji o niższej energii. Idąc tym tokiem myślenia autorzy zauważyli, że dwie warstwy tworzą różne obszary o różnych właściwościach, dzięki czemu w przyszłości będą mogli zarządzać ich zachowaniem w celu dostosowania do zapotrzebowania występującego w danym momencie.
Czytaj też: Te materiały odpychają wodę z genialną skutecznością. Ich doskonałe właściwości bardzo nam się przydadzą
Jest to szczególnie istotne ze względu na fakt, iż materiałów podlegających opisywanemu zjawisku jest bardzo wiele. Za przykład można podać chociażby słynny grafen, którego warstwy – odpowiednio konfigurowane – zapewniają mu zróżnicowane cechy. Do poznawania sekretów takiego podejścia doprowadziła autorów ostatnich badań metoda spektroskopii fotoemisyjnej o rozdzielczości kątowej w skali nano. Takie rozwiązanie może być w przyszłości zastosowane względem innych materiałów. Sami zainteresowani mówią o poprawionych zdolnościach przewidywania dotyczących materiałów 2D i zarządzania nimi w zastosowaniach elektronicznych.