Efecto Hall Cuántico:
A temperaturas muy bajas y en presencia de fuertes campos magnéticos, los materiales en capas pueden presentar el efecto Hall cuántico (QHE). Este fenómeno da como resultado la cuantificación de la conductancia eléctrica, donde la conductancia adquiere valores discretos específicos. El QHE surge debido a la formación de estados electrónicos localizados cerca de los bordes del material, que están influenciados por el campo magnético.
Superconductividad:
Se ha descubierto que algunos materiales en capas, como el grafito intercalado y ciertos TMD, exhiben superconductividad cuando se enfrían a temperaturas extremadamente bajas. La superconductividad es la capacidad de un material para conducir electricidad con resistencia cero. En materiales en capas, la superconductividad puede surgir debido a las interacciones entre los electrones dentro de las capas y las especies o defectos intercalados.
Transición del aislador Mott:
Los materiales en capas pueden sufrir una transición de un estado metálico a un estado de aislante Mott cuando las correlaciones electrónicas dentro del material se vuelven fuertes. En el estado aislante de Mott, el material se vuelve eléctricamente aislante debido a la localización de los electrones. Esta transición está impulsada por la repulsión de Coulomb entre electrones, que supera la energía cinética que normalmente permitiría el libre movimiento de los electrones.
Estado del aislante excitónico:
En ciertos semiconductores en capas, como los dicalcogenuros de metales de transición, se puede formar un estado aislante excitónico a bajas temperaturas. En este estado, los electrones y los huecos (la ausencia de electrones) se unen estrechamente para formar excitones, que son efectivamente cuasipartículas neutras. El estado aislante excitónico dificulta el transporte de portadores de carga, dando como resultado un comportamiento aislante.
Valleytronics:
Los materiales en capas, en particular los TMD, poseen estructuras de bandas electrónicas únicas que dan lugar a grados de libertad de valle. Los valles son regiones en el espacio de momento donde se tocan las bandas de conducción y valencia, y pueden poblarse selectivamente con electrones o huecos. Esta propiedad permite la electrónica basada en valles, o Valleytronics, que implica la manipulación de índices de valles para el almacenamiento y procesamiento de información.
Estado topológico del aislante:
Los materiales no utilizados pueden proporcionar aislamiento topológico. Esta configuración es una configuración topológicamente segura, no se puede utilizar según la configuración ктов в материале. Los isoladores topológicos están diseñados para ser utilizados de forma única, como por ejemplo, en una fuente de alimentación de alta potencia y cantidad. фект Холла.
Llevar materiales en capas a condiciones extremas puede revelar estos fascinantes fenómenos, ofreciendo nuevos conocimientos sobre la física fundamental de estos materiales y allanando el camino para posibles aplicaciones tecnológicas. Estas condiciones extremas se pueden lograr a través de diversos medios, como bajas temperaturas, altas presiones, fuertes campos magnéticos o modificaciones químicas, cada uno de los cuales puede inducir distintos cambios en las propiedades del material. Al explorar estos regímenes extremos, los científicos pretenden desbloquear nuevas funcionalidades y manipular propiedades de los materiales con una precisión sin precedentes, lo que conducirá a avances en campos como la electrónica, la espintrónica y la computación cuántica.
