Niedawne odkrycie niekonwencjonalnego nadprzewodnictwa w skręconej względem siebie parze warstw grafenowych wynika z pojawiania się płaskiego pasma energii dla magicznego kąta skręcenia, ok. 1,1^o.

W płaskich pasmach energia kinetyczna elektronów staje się zaniedbywalna, a dominują wzajemne oddziaływania elektronów, co prowadzi do dominacji efektów korelacji i pojawiania się egzotycznych faz materii, np. nadprzewodnictwa. Dotychczas badanie tych intrygujących zjawisk koncentrowało się na materiałach dwuwymiarowych, takich jak grafen, ze względu na brak realistycznych propozycji ich odpowiedników w układach trójwymiarowych.

W ostatnio opublikowanym artykule w Physical Review X [1], badacze z trzech grup Międzynarodowej Agendy Badawczej MagTop w Instytucie Fizyki PAN (A. Lau, T. Hyart i C. Autieri), wraz z kolegami z Microsoft-Quantum i Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej przedstawili realistyczną metodę wypełnienia tej luki i przeniesienia badań fizyki płaskich pasm do trzeciego wymiaru. W swoich badaniach teoretycznych pokazują, w jaki sposób można wykorzystać inżynierię odkształcenia do generowania quasi-płaskich pasm energii w materiałach znanych jako półmetale z linią węzłów w strukturze pasmowej. Odkryli, że wymagany profil odkształcenia można wytworzyć doświadczalnie, na przykład poprzez zginanie próbki, co pozwala na wygodną kontrolę skorelowanych faz i temperatur przemian fazowych. Ponadto pokazano, że romboedryczny grafit i związki chemiczne z rodziny CaAgP są obiecującymi kandydatami na materiały do realizacji ich propozycji. Te układy nie tylko stanowią trójwymiarowy analog słynnego skręconego dwuwarstwowego grafenu, ale otwierają możliwości otrzymania przestrajalnych skorelowanych faz w materiałach objętościowych. Ich odkrycia dotyczą również metamateriałów i zimnych gazów atomowych, w których można sztucznie stworzyć warunki do powstania płaskich pasm.