Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Moiré-effect:materiaaleigenschappen verdraaien

Het moiré-effect is een fascinerend fenomeen dat optreedt wanneer twee patronen met enigszins verschillende periodiciteiten over elkaar heen worden gelegd. Dit kan resulteren in het ontstaan ​​van nieuwe patronen en eigenschappen die in geen van de oorspronkelijke patronen aanwezig zijn.

Een voorbeeld van het moiré-effect is de vorming van superroosters in halfgeleiders. Wanneer twee halfgeleiderlagen met enigszins verschillende roosterconstanten op elkaar worden gegroeid, kan het resulterende moirépatroon leiden tot de vorming van nieuwe elektronische toestanden die in geen van de afzonderlijke lagen aanwezig zijn. Deze nieuwe toestanden kunnen unieke eigenschappen hebben, zoals verbeterde geleidbaarheid of magnetisme, die kunnen worden benut voor verschillende technologische toepassingen.

Een ander voorbeeld van het moiré-effect is de vorming van rimpels in grafeen. Wanneer grafeen op een substraat met een iets andere roosterconstante wordt geplaatst, kan het moirépatroon ervoor zorgen dat het grafeen kreukt. Deze rimpels kunnen leiden tot veranderingen in de elektronische eigenschappen van grafeen, zoals verhoogde weerstand of het ontstaan ​​van nieuwe bandgaps.

Het moiré-effect is ook waargenomen in andere materialen, zoals metalen, polymeren en zelfs biologische systemen. In elk geval kan het moirépatroon leiden tot het ontstaan ​​van nieuwe eigenschappen die niet aanwezig zijn in de originele materialen.

Het moiré-effect is een krachtig hulpmiddel voor het manipuleren van de eigenschappen van materialen. Door de onderliggende fysica van het moiré-effect te begrijpen, kunnen wetenschappers materialen ontwerpen met op maat gemaakte eigenschappen voor specifieke toepassingen.