Mosaico espectral de dos capas exprés
El brillo de un «sándwich» ultrafino formado por dos capas semiconductoras — seleniuro de molibdeno y seleniuro de wolframio — se parece a una partitura enmarañada: muchas líneas de color estrechas que se funden en un fondo común. Es casi imposible distinguir de dónde proviene cada línea.
Los autores del trabajo no se dedicaron a separar las líneas una por una. Tomaron un mapa del brillo con un paso de 400 nanómetros, cientos de veces más fino que un cabello humano. Resultó que toda la variedad de líneas se organiza en tres grandes grupos, y cada uno ocupa su propia zona de la muestra, como una colcha de retazos. El tamaño de estas zonas va de 1,27 a 2,05 micrómetros, mientras que el punto de luz con el que se iluminaba la muestra es de solo 0,85 micrómetros. Es decir, cada «parche» es más grande que el haz con el que se observaba.
Los científicos midieron siete características del brillo: la posición de la línea principal, su anchura, asimetría, «rugosidad» y otras. Resultó que el patrón grande — la disposición de los parches — y la complejidad fina dentro de ellos están relacionados, pero se pueden estudiar por separado. Este orden de dos niveles es lo que los autores llaman heterogeneidad jerárquica: primero las regiones grandes, luego la estructura fina en su interior.
Este resultado ayuda a entender cómo están hechas las llamadas superredes de moiré: materiales en los que dos capas están ligeramente giradas una respecto a la otra, y de ahí surge un nuevo patrón periódico, como al superponer dos peines con distinta separación entre dientes. El brillo de estos materiales es importante para futuras fuentes de luz ultrafinas y dispositivos cuánticos, donde se necesita controlar con precisión cada fotón.
El patrón de moiré recibe su nombre de la tela de seda muaré, en la que al entrelazar los hilos aparecen ondas tornasoladas. En física, el mismo efecto surge al superponer dos rejillas con un paso ligeramente distinto, y genera nuevos períodos mucho más grandes.