sudut ajaib
Tahun lalu, sekelompok ilmuwan mempresentasikan hasil penelitian yang mengejutkan komunitas fisika. Ternyata lembaran graphene yang hanya setebal satu atom memperoleh sifat fisik yang luar biasa ketika mereka diputar pada sudut "ajaib" yang benar terhadap satu sama lain (1).
Pada pertemuan American Physical Society bulan Maret di Boston, di mana rincian penelitian dalam perspektif ini akan dipresentasikan, sekelompok ilmuwan berkumpul. Beberapa menganggap penemuan ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology awal era baru.
Tahun lalu, sebuah tim fisikawan yang dipimpin oleh Pablo Jarillo-Herrero menempatkan sepasang lembaran graphene di atas satu sama lain, mendinginkan sistem hingga mendekati nol mutlak, dan memutar satu lembar pada sudut 1,1 derajat ke yang lain. Para peneliti menerapkan tegangan, dan sistem menjadi semacam isolator, di mana interaksi antara atom itu sendiri dan partikel menghambat pergerakan elektron. Karena lebih banyak elektron dimasukkan ke dalam sistem, sistem menjadi superkonduktor di mana muatan listrik dapat bergerak tanpa hambatan..
— — opowiadał Jarillo-Herrero w serwisie Gizmodo. —
Efek magis dari rotasi sudut ini terkait dengan apa yang disebut garis-garis (garis-garis moiré). Ini adalah semacam pola garis yang dibuat sebagai hasil interferensi (superposisi) dari dua kisi garis yang diputar pada sudut tertentu atau mengalami deformasi (terdistorsi dalam kaitannya satu sama lain). Jika, misalnya, satu mata jaring ditempatkan pada permukaan yang datar dan mata jaring lainnya dilekatkan pada objek yang berubah bentuk, maka pinggiran moiré akan muncul. Polanya bisa sangat kompleks, dan lokasinya akan bergantung pada deformasi objek yang diuji.
Hasil para peneliti MIT telah digandakan oleh beberapa tim, meskipun verifikasi masih berlangsung dan fisikawan masih menyelidiki esensi dari fenomena tersebut. Selama setahun terakhir, lebih dari seratus makalah baru tentang topik ini telah muncul di server arXiv. Saya ingat bahwa hampir sepuluh tahun yang lalu para ahli teori meramalkan munculnya efek fisik baru dalam sistem graphene yang diputar dan dipelintir. Namun, fisikawan masih belum memahami banyak pertanyaan mengenai asal usul fenomena superkonduktivitas dan sifat keadaan dielektrik pada graphene.
Menurut Harillo-Herrero, minat pada subjek ini juga disebabkan oleh fakta bahwa baru-baru ini bagian fisika yang "panas", mis. penelitian graphene dan bahan dua dimensi lainnya, sifat topologi bahan (karakteristik yang tidak berubah meskipun ada perubahan fisik), materi yang sangat dingin dan luar biasa fenomena elektronikyang timbul dari cara elektron didistribusikan di beberapa bahan.
Namun, terlalu bersemangat tentang penemuan baru dan aplikasi potensialnya dalam perangkat elektronik, beberapa fakta menjadi tenang. Misalnya, lembaran graphene yang diputar pada sudut magis harus mempertahankan suhu 1,7 derajat Kelvin di atas nol mutlak, dan ternyata mereka "lebih suka" tidak dipegang pada sudut 1,1 derajat - sama seperti dua magnet tidak ingin saling menyentuh kutub yang sama. Dapat juga dimengerti bahwa materi setipis satu atom sulit untuk dimanipulasi.
Jarillo-Herrero wymyślił dla odkrytych przez siebie efektów nazwę («twistronika»?, «obrotnika»? — a może «morystory», od prążków ?). Wygląda na to, że nazwa będzie potrzebna, bo wielu ludzi nauki i techniki chce badać to zjawisko i szukać dla niego zastosowań.
