Empilhar e torcer materiais bidimensionais pode gerar propriedades eletrônicas únicas. Essa torção pode transformar materiais comuns em redes padronizadas, alterando o comportamento quântico e permitindo que os materiais exibam supercondutividade e efeitos quânticos especiais, potencialmente se tornando componentes de futuros dispositivos quânticos. No entanto, fabricar estruturas empilhadas extremamente finas de super-redes de moiré é um desafio. Os métodos tradicionais sofrem com baixas taxas de sucesso, contaminantes entre as camadas e tamanhos de amostra pequenos, dificultando a replicação e a ampliação para a fabricação de dispositivos, limitando assim a pesquisa experimental relacionada.
A professora de química da Universidade Stanford, Fang Liu, desenvolveu um novo método de preparação de redes que é mais limpo, escalável para a escala de milímetros e centímetros e tem um rendimento quase perfeito. Liu colaborou com pesquisadores do Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC do Departamento de Energia dos EUA, publicando os resultados no *Journal of the American Chemical Society*. Utilizando os poderosos raios X gerados pela Instalação de Radiação Síncrotron de Stanford (SSRL), os pesquisadores do SLAC empregaram espectroscopia fotoeletrônica com resolução angular (ARPES) para obter imagens da estrutura eletrônica de uma super-rede, observando as "impressões digitais" eletrônicas únicas do arranjo de elétrons dentro da nova super-rede e confirmando o comportamento singular dos materiais de moiré. O professor Liu afirmou: "Anteriormente, ninguém havia conseguido resolver essas características de impressão digital das bordas de banda torcidas do semicondutor com uma resolução tão alta. Pela primeira vez, fomos capazes de observar completamente os efeitos desses fenômenos."
O aluno de pós-graduação do professor Liu, Gregory Zaborsky, e sua equipe propuseram um novo método para construir estruturas usando ouro como um aglutinante superforte. O ouro exibe forte adesão interatômica a materiais bidimensionais, permitindo a fácil remoção de uma única camada de ouro. Ao empilhar habilmente duas películas recém-descoladas, é possível criar estruturas de franjas de moiré ultralimpas, de alta qualidade e suficientemente grandes. O professor Liu afirmou que essa película é fácil de descolar, com uma taxa de rendimento próxima a 100%, e, embora as amostras sejam finas, sua largura pode atingir vários centímetros, o que é crucial para a fabricação de dispositivos práticos. Liu e sua equipe utilizaram esse método para fabricar super-redes de moiré a partir de diversos materiais bidimensionais, que têm atraído considerável atenção em áreas como a nanoeletrônica. O professor Liu também planeja usar dispositivos fabricados com super-redes para testar sua capacidade de produzir fenômenos físicos interessantes.
