В основе технологии лежит использование двух двумерных материалов – диселенида молибдена (MoSe₂) и диселенида вольфрама (WSe₂). Ученые накладывают слои друг на друга с небольшим угловым смещением, создавая так называемую муаровую сверхрешетку. В исходном состоянии атомы образуют треугольные домены. Однако при приложении одноосного натяжения вдоль одного направления эта структура перестраивается: треугольники трансформируются в длинные параллельные полосы шириной от 3 до 15 нанометров.
Эти узкие каналы выступают в роли квантовых потенциальных ям, которые захватывают экситоны – связанные пары электронов и дырок. Ключевым открытием стало то, что ограничение движения экситонов в таких одномерных «проволоках» приводит к возникновению интенсивного излучения света с почти идеальной линейной поляризацией (до 90%), направленной строго вдоль канала. Этот эффект обусловлен нарушением симметрии системы.
Для демонстрации метода ученые использовали подложку с микроскопическими выступами, создающими локальное растяжение около 0,1%. Этого незначительного воздействия оказалось достаточно для полной трансформации атомной структуры, что было подтверждено методами электронной микроскопии.
По словам руководителя теоретической части исследования Анвара Баймуратова, такой подход позволяет управлять фундаментальными свойствами материала – энергией, временем жизни и поляризацией излучения – без использования химических примесей или сложного легирования. Контроль деформации открывает путь к созданию программируемых квантовых систем для сверхбыстрой обработки информации, высокочувствительных сенсоров давления и гибких дисплеев нового поколения.
Результаты работы опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters.
