2次元格子をひねって重ねると1次元超格子が出現 ~2次元原子層物質が1次元物性研究の新しいプラットフォームに~

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2025-03-28 東京大学

東京大学生産技術研究所の研究チームは、二次元原子層物質である二テルル化タングステン(WTe₂)の二枚のシートを特定の角度で重ね合わせることで、一方向に縞模様を持つ一次元モアレ超格子構造を形成できることを発見しました。従来のモアレ超格子は二次元的な周期性を持つとされていましたが、本研究では一次元の周期性のみを持つ新しいタイプのモアレ超格子を提案・実証しています。この成果は、一次元性に起因する新奇な物性の研究や、デバイス応用に向けた新たなプラットフォームとしての展開が期待されます。

<関連情報>

大角度撚り二層WTe2における本質的一次元モアレ超格子 Intrinsic One-Dimensional Moiré Superlattice in Large-Angle Twisted Bilayer WTe2

Xiaohan Yang,Yijin Zhang,Limi Chen,Kohei Aso,Wataru Yamamori,Rai Moriya,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Takao Sasagawa,Naoto Nakatsuji,Mikito Koshino,Yukiko Yamada-Takamura,Yoshifumi Oshima,and Tomoki Machida
ACS Nano  Published: March 27, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c17317

Abstract

 

2次元格子をひねって重ねると1次元超格子が出現 ~2次元原子層物質が1次元物性研究の新しいプラットフォームに~

Moiré effects in two-dimensional (2D) twisted van der Waals structures are attracting great interest owing to the emergence of intriguing physical properties. Despite growing interests, moiré effects with large twist angles remain unexplored because the increase of twist angle is thought to quickly suppress the size of moiré patterns. In this study, we focused on large-angle twisted tungsten ditelluride and discovered two orthogonal one-dimensional (1D) moiré patterns at twist angles around 62° and 58° using transmission electron microscopy. Their diffraction patterns exhibited pair formation features supporting the one-dimensionality of these moiré patterns. We also succeeded in revealing the origin of large-angle moiré patterns as well as the intrinsic nature of 1D moiré patterns. The observed moiré patterns are purely 1D in the sense that the long-range periodicity exists only along one direction, being a promising platform to study 1D phenomena. Our results propose a universal concept for studying large-angle twisted structures.

1700応用理学一般
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