Desde 11 de outubro de 2024 que a Nature Physics, revista científica de impacto na área da física, conta com mais um artigo assinado por investigadores do Instituto Superior Técnico. Pedro Ribeiro, investigador do Centro de Física e Engenharia de Materiais Avançados (CeFEMA), e Flávio Riche e Miguel Gonçalves, estudantes de doutoramento da Escola durante a produção do artigo, estiveram envolvidos no estudo do twisted bilayer graphene, um material de grafeno, e das suas propriedades óticas e elétricas.
O trabalho, intitulado Incommensurability enabled quasi-fractal order in 1D narrow-band moiré systems, é o resultado de uma colaboração no âmbito do Laboratório de Física para Materiais e Tecnologias Emergentes (LaPMET) e contou ainda com a participação dos investigadores Eduardo Castro (Universidade do Porto), e Bruno Amorim (Universidade do Minho), também inseridos no LaPMET.
Os materiais de moiré são normalmente formados sobrepondo duas ou mais camadas de materiais a duas dimensões com um ligeiro desvio angular entre elas. Este desfasamento na posição das duas camadas provoca o surgimento de um novo padrão, um ‘padrão de moiré’, que pode conferir ao material novas propriedades eletrónicas e óticas. Diferentes padrões podem ser criados variando o ângulo de rotação entre as duas camadas, podendo dar origem a fases da matéria distintas.
Nos últimos anos, os materiais de moiré têm sido um ponto de interesse na física da matéria condensada devido a observações experimentais de ‘fases exóticas de matéria’, estados nos quais podem ser observadas propriedades peculiares como supercondutividade (fenómeno em que a passagem de corrente elétrica através do material é feita sem resistência).
No estudo destes materiais, trabalhos teóricos anteriores assumiram que os padrões se repetiam periodicamente, uma aproximação que simplificava o problema. Em contraponto, o trabalho publicado na Nature Physics estuda a existência de propriedades exóticas que poderão ser observadas sem essa aproximação, considerando a ‘quasiperiodicidade’ do material – o padrão ‘quase’ repete, nunca chegando exatamente a fazê-lo.
“O facto de ser um sistema quasiperiódico [e não ser assumida periodicidade] torna-o muito mais suscetível a mostrar uma destas fases exóticas [em que o material pode tornar-se supercondutor ou um isolante]”, explica Pedro Ribeiro. “No fundo, provámos que, em certas condições, a quasiperiodicidade favorece o aparecimento destas fases”, acrescenta o investigador do CeFEMA. “A mensagem deste paper é que não achamos que [a quasiperiodicidade] seja um detalhe – é mesmo um ingrediente fundamental – e este artigo é um passo para provar que isso é verdade”.
Quanto ao envolvimento da Escola, Pedro Ribeiro destaca o mérito dos estudantes da instituição. “O Técnico é importante porque fornece muito bons alunos”, partilha, referindo-se em particular a Miguel Gonçalves e Flávio Riche, alunos que assinam o artigo produzido durante os seus doutoramentos em Física no Técnico.
