Un equipo de investigación del ICFO, con colaboración internacional, ha aportado nuevos conocimientos sobre la geometría cuántica del grafeno bicapa retorcido de ángulo mágico.

Mediante el uso de luz de terahercios, exploraron fenómenos exóticos en el grafeno bicapa retorcido de ángulo mágico. Este enfoque revela comportamientos nunca antes vistos y proporciona información directa sobre la geometría cuántica de las funciones de onda electrónicas, el marco fundamental subyacente a estos fenómenos.

La investigación, comenzó hace menos de diez años, cuando los científicos colocaron dos capas de grafeno una sobre otra, las torcieron exactamente 1,1º y observaron la aparición de fenómenos exóticos como la superconductividad y las fases topológicas de la materia. La nueva física descubierta atrajo gran atención entre la comunidad científica, y el sistema pronto se conoció como «grafeno bicapa retorcido con ángulo mágico».

Desde entonces, este ángulo mágico se ha estudiado a fondo y la mayoría de los esfuerzos se han centrado en comprender cómo las interacciones electrónicas conducen a estas exóticas fases cuánticas colectivas. Sin embargo, también se ha predicho que los electrones a nivel de una sola partícula muestran comportamientos cuánticos intrigantes, subrayados por la geometría de sus funciones de onda, su geometría cuántica. Sin embargo, observar estos comportamientos ha resultado todo un reto.

Los resultados de la investigación llevaron al equipo de investigación a desvelar fenómenos electrónicos que suelen permanecer ocultos en los experimentos de transporte cuántico, el principal método para caracterizar los materiales cuánticos. Además, el mismo método aportó nuevos conocimientos sobre la naturaleza cuántica fundamental de las fases de interacción a alta temperatura que podrían surgir dentro del grafeno. 

Descubre todos los detalles del proyecto en el comunicado oficial de ICFO.