Ánh sáng lần đầu tiên hé lộ các nguyên tử nhảy múa trong vật liệu 2D

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Cornell và Stanford lần đầu tiên đã quan sát trực tiếp các nguyên tử trong vật liệu moiré hai chiều (2D) xoắn và tháo xoắn một cách động học dưới tác động của ánh sáng. Những vật liệu siêu mỏng này, được cấu tạo từ các lớp nguyên tử xếp chồng lên nhau, thể hiện các tính chất bất thường như siêu dẫn và từ tính khi bị xoắn nhẹ. Sử dụng kỹ thuật nhiễu xạ điện tử siêu nhanh kết hợp với Bộ phát hiện Mảng điểm ảnh Kính hiển vi Điện tử (EMPAD) do Cornell chế tạo riêng, nhóm nghiên cứu đã ghi lại chuyển động nguyên tử nhanh chóng này diễn ra trong một phần nghìn tỷ giây, cho thấy các vật liệu này không đứng yên mà co giãn và xoắn theo nhịp dưới các xung laser. Đột phá này thách thức giả định trước đây rằng vật liệu moiré giữ nguyên vị trí sau khi được xếp chồng ở một góc nhất định. Thay vào đó, nghiên cứu cho thấy ánh sáng có thể tăng cường và điều khiển động tác xoắn một cách động thời gian thực, mở ra những khả năng mới để điều khiển các hành vi lượng tử trong vật liệu 2D. Sự hợp tác này tận dụng chuyên môn về vật liệu thiết kế của Stanford và công nghệ hình ảnh tiên tiến của Cornell, cho phép quan sát trực tiếp lần đầu tiên các biến đổi nguyên tử siêu nhanh này.