Faglige nøgleord: Grafen, 2D materialer, moire materialer, materiale fysik, materiale design,
Oplæg tilgængeligt på: Dansk og engelsk
Hvad sker der, når man stabler to ultratynde lag af atomer og drejer det ene en lille smule? Noget bemærkelsesværdigt: helt nye materialer med egenskaber, ingen af lagene har hver for sig.
Forestil dig, at du lægger to ens trådnet oven på hinanden og drejer det ene en smule. Et nyt, større mønster dukker op, et moiré-mønster. Det samme sker på atomar skala med todimensionale materialer, der kun er nogle få atomer tykke. I 2018 opdagede fysikere, at hvis man drejer to lag grafen præcis 1,1 grad i forhold til hinanden, bliver det til en superleder, et materiale, hvor strøm løber helt uden modstand.
Ved at kombinere forskellige 2D-materialer ved forskellige drejningsvinkler kan man skabe materialer med helt nye egenskaber. Men med hundredvis af kendte materialer og uendeligt mange mulige vinkler ville det tage en menneskealder at afprøve alle kombinationer i et laboratorium.
Det er her min forskning kommer ind. Ved hjælp af en af Europas kraftigste supercomputere simulerer jeg næsten 40.000 drejede materialekombinationer for at forudsige deres elektroniske egenskaber. Tænk på det som en kogebog for designermaterialer, hvor forskere kan slå op, hvilke kombinationer der er mest lovende, før de overhovedet sætter foden i laboratoriet.