Физики применили лед для генерации вихревого электрического поля.

Для создания аккуратного и четкого перехода между двумя слоями одного вещества или различными материалами, ученые обычно синтезируют двухслойные материалы непосредственно друг на друге. Однако такой подход не позволяет точно контролировать угол наклона слоев относительно друг друга, особенно при малых углах.

Группа под руководством профессора Ли Тхук Хуэ (Ly Thuc Hue) разработала новаторскую технологию перемещения одноатомных слоев с применением льда. Этот метод стал ключевым для создания качественной границы между слоями дисульфида молибдена, MoS₂. В сравнении с другими подходами, эта техника более эффективна, занимает меньше времени и является более экономичной. Лаборатория обладает действующим патентом на данный метод.

Ранее для генерации вихревого электрического поля ученым требовались дорогие технологии нанесения тонких пленок и сложные процедуры. Теперь физики продемонстрировали, что нужного эффекта можно достичь, вращая слои двумерных материалов относительно друг друга. Исследование опубликовано в журнале Science.

Создание вихревого электрического поля в повернутых слоях дисульфида молибдена позволило ученым разработать двумерный квазикристалл. Квазикристаллы представляют собой молекулярные структуры, обладающие свойствами кристаллов, но не имеющие ближнего порядка. Атомы в квазикристалле расположены упорядоченно, но их взаимное расположение повторяется на расстояниях, превышающих размеры молекул. Квазикристаллы могут иметь типы внутренней симметрии, которые невозможны в обычных кристаллах, и характеризуются низкой теплопроводностью и электропроводностью. Эти структуры используются в качестве высокопрочных покрытий, а также в спинтронике и квантовой электронике.

С помощью льда ученые смогли создавать структуры с углами вращения от нуля до 60 градусов. Двухслойный дисульфид молибдена обладает вращательной симметрией 12-го порядка — структура повторяется при повороте на 30 градусов.

Вихревое электрическое поле варьируется в зависимости от угла наклона слоев относительно друг друга и может использоваться для разработки более надежных методов хранения информации в электронных устройствах, а также для изучения оптических эффектов, связанных с поляризацией света, включая быстрое переключение поляризации. Физики полагают, что материалы с вихревым электрическим полем будут полезны в квантовых вычислениях, спинтронике и нанотехнологиях.