Два тонких, как бумага, листа полупроводника накладывают друг на друга и слегка поворачивают — градуса на три-четыре. Атомные решётки не совпадают, и возникает крупный узор — муар, похожий на рябь от двух стиральных досок, сдвинутых на малый угол. В этом узоре электроны движутся совсем не так, как в обычном кристалле.
Недавно в такой системе из селенида вольфрама (WSe₂) обнаружили сверхпроводимость — состояние, когда ток течёт без сопротивления. Но вела она себя капризно: возникала только когда на каждый муаровый узел приходилось ровно по одному электрону (половинное заполнение), и мгновенно пропадала, если добавить или убрать совсем немного заряда. Авторы новой работы построили модель, объясняющую этот каприз. Они свели сложную муаровую картину к эффективной решётке, где каждый узел — как домик для электрона, а соседние домики соединены коридорами разной длины. Оказалось, что умеренное отталкивание между электронами не даёт им свободно гулять, но и не запирает намертво — часть электронов всё же путешествует парами, создавая сверхпроводящий конденсат.
Расчёты показали, что эта сверхпроводимость — «паутинная» (gossamer): она существует лишь в узком коридоре параметров, где кулоновское отталкивание частично подавлено, а подвижных пар ещё достаточно. Стоит изменить угол скручивания или концентрацию электронов — и паутина рвётся. Именно это и видят экспериментаторы: при повороте слоёв система плавно переходит от изолятора (все электроны заперты по домикам) к сверхпроводнику, а затем к обычному металлу.
Муаровый узор в скрученных слоях может быть в сотни раз крупнее межатомного расстояния — примерно как если бы на ладони уместилась карта города с домами размером в пару сантиметров.
В романе «Спин» Роберта Уилсона герои манипулируют свойствами пространства-времени с помощью тонких плёнок — отдалённое эхо того, как поворот слоёв меняет законы для электронов.