Las capas de un material delgado, giradas una respecto a la otra, recuerdan a dos rejillas superpuestas. En los puntos donde se cruzan las líneas surge un nuevo patrón: el moiré. En este patrón, los electrones se mueven de manera diferente a como lo hacen en un cristal ordinario y pueden formar estados inesperados.
En el nuevo estudio, los investigadores tomaron dos capas de telururo de molibdeno y las giraron 4,8 grados. Con un campo eléctrico ajustaron el material para que los electrones ocuparan puntos especiales donde su energía aumenta bruscamente. En esos puntos, la interacción entre electrones se intensifica y el material adquirió espontáneamente propiedades magnéticas. Los instrumentos mostraron que no se trata de una simple imantación: los electrones de diferentes «valles» (regiones del espacio de momentos) se alinearon en un orden antiferromagnético coherente. La adición de electrones inclinó ligeramente este orden, y el campo magnético lo transformó en una estructura de vórtices que produce una señal eléctrica adicional.
Al intensificar aún más el campo magnético, el material pasó a un estado en el que la corriente eléctrica fluye solo por los bordes, mientras que el interior es aislante. Este estado tiene una topología no trivial y puede activarse o desactivarse con un campo eléctrico. Este control sobre las propiedades magnéticas y topológicas abre la puerta a nuevos tipos de electrónica donde la información se almacena y procesa sin pérdidas.
El patrón moiré aparece cuando dos patrones periódicos idénticos se superponen con una ligera rotación, por ejemplo, dos mosquiteros en una ventana. En los materiales retorcidos, este patrón altera tanto las propiedades de los electrones que el material puede volverse superconductor o magnético.