«Im Kontext unserer neuen Technologie stellen wir ebenfalls ein Moiré-Werkstoff her, verwenden es hinwieder hinaus ganz andere Weise», sagt Natasha Kiper, Doktorandin in Imamoğlus Arbeitsgruppe. Kiper und ihre Kolleg:medial benutzen dazu zwei Schichten von hexagonalem Bornitrid (ein künstlich synthetisierter Festkörper, welcher sozusagen so streng ist wie Diamant), die gegeneinander um weniger qua 2 Rang verdreht sind. Durch selbige Verdrehung entsteht ein periodisches elektrisches Feld, dies droben dies Werkstoff hinaus gleichfalls hinaus Entfernung wirkt. Unter dies verdrehte Bornitrid positionieren die Forschenden eine atomare Schicht des Halbleiters Molybdändiselenid, hinaus dessen Elektronen dies elektrische Feld wirkt und so ein künstliches Kristallgitter erzeugt.
Nachweis mit Exzitonen
«Dies hat den grossen Vorteil, dass dies elektrische Feld nur hinaus die Elektronen im Molybdändiselenid wirkt, nicht hinwieder hinaus neutrale Exzitonen», sagt Kiper. Exzitonen erfordern die Forschenden zur Untersuchung welcher Elektronen. Sie entstehen, wenn ein Elektronenwelle im Werkstoff durch Licht einer bestimmten Schwingungszahl angeregt wird. Indem steigt dies Elektronenwelle in ein höheres Energieniveau hinaus und hinterlässt im niedrigeren Energieniveau eine Fehlstelle, gleichfalls Loch genannt. Dies negativ geladene Elektronenwelle und dies positiv geladene Loch ziehen sich dann reziprok an und zusammenbauen qua Paar dies elektrisch neutrale Exziton.
Punktum welcher Lichtfrequenz, im Rahmen welcher Exzitonen angeregt werden, konnten die Forschenden Rückschlüsse hinaus dies Verhalten welcher Elektronen ziehen. Sie veränderten durch Investieren einer elektrischen Tonus die Zahl welcher Elektronen im Halbleiter und konnten mit Hilfe welcher Exziton-Anregungsfrequenz zum Sichtweise nachweisen, dass im Rahmen einer Füllung von einem oder zwei Dritteln welcher Gitterplätze mit Elektronen sich selbige in einem regelmässigen Warenmuster anordneten. Wurde die Elektronenzahl so weit erhoben, dass mehr qua ein Elektronenwelle verdongeln Gitterplatz besetzte, so führte die Elektronen-Wechselwirkung zu einer spürbar sichtbaren Veränderung des Elektronenzustands. Solche Einblicke in die Auswirkungen von starken Wechselwirkungen helfen Physiker:medial zum Beispiel in diesem Zusammenhang zu verstehen, wie bestimme elektrische Isolatoren durch Hinzufügen von überschüssigen Elektronen zu Supraleitern werden können.
Hinauf verschiedene Materialien anwendbar
«Unsrige neue Technologie ist gleichfalls deswegen sehr spannend, weil sie gut kontrollierbar ist und im Prinzip gleichfalls hinaus viele andere Materialen angewendet werden kann», sagt Imamoğlu. Durch dies Einfügen von zusätzlichen Materialschichten kann die Stärkemehl des periodischen elektrischen Feldes verändert werden.
Zudem könnten in Zukunft gleichfalls Prozesse untersucht werden, im Rahmen denen Elektronen sich zwischen zwei Schichten in Bewegung setzen. Zusätzlich zum Spin, welcher angibt, in welche Richtung die „Kompassnadel“ eines Elektrons in Linie gebracht ist, hätte dies Elektronenwelle damit gleichfalls noch verdongeln Pseudo-Spin, welcher nachdem oben oder unten zeigt, je nachdem, in welcher Schicht es sich befindet. «Damit könnten exotische physikalische Prozesse wie so genannte chirale Spinflüssigkeiten studiert werden, die bisher noch nie im Trockentest beobachtet wurden», erklärt Imamoğlu.
