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Electronic Correlations in Twisted and Strained Moiré Heterostructures

Description du projet

Corrélations électroniques dans les hétérostructures moirées formées par des matériaux 2D

Depuis l’isolation du graphène en 2004, les matériaux bidimensionnels (2D) ont fait l’objet d’une attention particulière dans le domaine de la physique de la matière condensée. Des couches de graphène torsadées ont révélé une supraconductivité non conventionnelle dans des hétérostructures moirées. Bien que la recherche soit essentiellement axée sur les angles de torsion, la déformation peut également produire divers motifs moirés. Les récents progrès de manipulation précise de la déformation ont permis d’améliorer les propriétés des matériaux. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet TaSMH va explorer les corrélations électroniques dans les hétérostructures moirées formées par des matériaux 2D torsadés et déformés. Le projet étudiera la manière dont l’interaction entre la torsion et la déformation génère des propriétés électroniques uniques, notamment une supraconductivité non conventionnelle. Cette recherche entend jeter les bases théoriques pour l’élaboration et la conception des configurations de super-réseaux avec des applications pratiques.

Objectif

Since the experimental isolation of graphene in 2004, two-dimensional (2D) materials have been at the forefront of condensed matter physics. In recent years, a new revolution in the field started from the experimental observation of unconventional superconductivity, and other strongly correlated phases of matter, in superlattices of two stacked graphene layers with a relative twist of about 1 degree. Similar behaviors have been also observed in twisted double bilayer graphene and twisted trilayer graphene, among others. As these twist-induced systems give rise to a moiré pattern due to the lattice mismatch created, they are generally labeled as Moiré Heterostructures.

So far, the current state-of-the-art encompasses the twist angle as the tune parameter in moiré heterostructures. Not much has been devoted to investigate the strain role as an additional tune parameter. The strain, when compared to the twist angle, offers a much wider possible forms of moiré patterns because it effectively distorts each layer. This provides a potentially extremely broad and rich experimental platform to modify the properties of the moiré heterostructures. Although the strain typically arises naturally and randomly during the fabrication of the samples, recent technological advances have opened the possibility of manipulating to a high precision the strain on each layer.

Within this promising and emergent scenario, this proposal aims to understand the nature of electronic correlations in moiré heterostructures formed by twisted and strained 2D materials. We will study how the interplay between twist and strain can give rise to moiré patterns with unique electronic properties, such as unconventional superconductivity and other strongly-correlated phases of matter. From this we will form a solid theoretical foundation from which one can further propose and engineering superlattices configuration with useful potential applications.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

FUNDACION IMDEA NANOCIENCIA
Contribution nette de l'UE
€ 194 074,56
Adresse
CALLE FARADAY 9 CIUDAD UNIVERSITARIA DE CANTOBLANCO
28049 Madrid
Espagne
Région
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
Aucune donnée