Science)特徴・独自性グラフェンを始めとする2次元物質の大きな特徴の一つは、本体が外界に露出しているために、他の物質と接することでその物理的性質が大きく変化することである。我々は、2次元物質同士を互いに重ねた複合物質を理論的に研究することで、単体の物質にはなかった新しい現象を探究している。顕著な性質を示す例の一つがツイスト2層グラフェンである(図)。ツイスト2層グラフェンとは、グラフェン2枚を重ねて角度をずらすことによってできる2層系であり、格子構造のずれによって生じるモアレ模様が原因となって、特異な電子状態が現れる。魔法角と呼ばれる特別な積層角における超伝導の発見は、物質科学における一つのブレイクスルーとなった。30度で重ねたねじれ2層グラフェンはこれとは全く異なる様相を示し、決まった空間周期を持たない準結晶としての性質を持つことが示されている。あらゆる種類が存在し、その組み合わせの可能性は無限大である。グラフェンと遷移金属カルコゲナイド2次元膜を重ねて、グラフェンのスピンを自在に制御する研究や、またグラフェンと窒化ホウ素の2次元膜を重ね、ホフスタッタの蝶と言われるフラクタル電子スペクトルを実現する研究も行っている。研究シーズ集2021(未来社会共創を目指す)より抜粋したものです。この研究への取組にご関心のある方は、こちらからお問い合わせください。未来基金」ゆめ基金事業のひとつとして支援を受けています。