Два тонких листа с нарисованными сотами наложили друг на друга и слегка повернули. Возникает новый узор — муар, похожий на переливы шёлка. Примерно так же повели себя электроны в эксперименте: они выстроились в два слоя, и один слой оказался повёрнут относительно другого ровно на 30 градусов.
Раньше считалось, что в таких условиях электроны замрут в простой сотовой решётке — как пчёлы в улье. Но расчёты показали: именно дрожание перестраивает всю конструкцию. Оно разрушает простой порядок и заставляет частицы искать новое, более устойчивое положение — с поворотом. Так рождается электронный квазикристалл.
Этот результат меняет взгляд на то, как из хаоса может возникать упорядоченная структура. В будущем он подскажет, как создавать материалы с необычными свойствами — например, проводники, которые по-разному пропускают ток в разных направлениях.
как её написали авторы, на английском arXiv:2605.06302
The strongly correlated phases of the homogeneous electron gas constitute the vocabulary of many-body condensed matter physics and find a natural realization in semiconductors. In this setting, recent neural-network variational Monte Carlo calculations discovered an unexpected quantum phase of matter in wide quantum wells: an electronic quasicrystal formed by a bilayer Wigner crystals with a 30-degrees twist. This state defies classical expectations and emerges in a regime dominated by quantum fluctuations. Here, we develop an analytical framework to reveal its origin. By computing zero-point energy corrections to bilayer Wigner crystal configurations, we show that quantum fluctuations qualitatively reshape the energetic landscape, destabilizing the classical honeycomb state and selecting the 30-degrees quasicrystalline ground state over a broad parameter range. Our results identify zero-point motion as the mechanism stabilizing the electronic quasicrystal and establish a route to spontaneous moir\'e physics driven by many-body quantum effects.
Поворот на 30 градусов — единственный угол, при котором два одинаковых слоя с шестиугольной решёткой создают узор, который никогда не повторяется. Это как паркет из двух видов ромбов, открытый математиком Роджером Пенроузом.
В романе «Анафем» Нила Стивенсона квантовые компьютеры работают на кристаллах, меняющих свои свойства от одного лишь наблюдения — почти как эти электронные слои, чуткие к малейшему дрожанию.