Un equipo del Centro de Investigación en Luz y Materia Estructuradas (LUMES) de la Universidad de Salamanca ha logrado revelar propiedades electrónicas nunca antes observadas en superredes de moiré de grafeno, gracias a una innovadora técnica de espectroscopía de fotocorriente en el rango de terahercios. El hallazgo, publicado en la revista ACS Nano, abre nuevas posibilidades en el diseño de materiales cuánticos y el desarrollo de detectores ultrasensibles.

Las superredes de moiré, estructuras obtenidas al apilar capas de grafeno y nitruro de boro hexagonal con un ángulo de rotación extremadamente pequeño, generan patrones periódicos que modifican drásticamente las propiedades electrónicas del grafeno. Esto permite que surjan características eléctricas, ópticas y magnéticas exóticas, con un enorme potencial para aplicaciones a medida en electrónica y optoelectrónica.

El desafío hasta ahora había sido estudiar con detalle la estructura de bandas electrónicas de estos sistemas, debido a las limitaciones de las técnicas tradicionales. La nueva metodología desarrollada por LUMES permite medir la fotocorriente generada en función del ángulo de rotación, la densidad de carga y la frecuencia de radiación incidente, proporcionando un mapa preciso de la estructura electrónica de estas superredes.

Entre los descubrimientos más relevantes, los investigadores identificaron brechas de energía extremadamente pequeñas __EMDASH__del orden de 1 a 20 milielectronvoltios__EMDASH__, información esencial para comprender fenómenos cuánticos emergentes y las propiedades de los portadores de carga. Además, estas estructuras presentan un enorme potencial para el desarrollo de detectores de radiación ultrasensibles en los rangos de gigahercios, terahercios e infrarrojo lejano.

El estudio ha sido fruto de una colaboración internacional y multidisciplinar que incluye a expertos de España, Polonia, Irlanda, China, Japón y Países Bajos, integrando teoría, simulación y experimentos en un mismo trabajo. La investigación ha contado con el apoyo de la Agencia Estatal de Investigación, la Junta de Castilla y León, el programa 'Ramón y Cajal' y el Consejo Europeo de Investigación (ERC).

Con esta investigación, LUMES consolida a la Universidad de Salamanca como referente internacional en la comprensión de las interacciones entre luz y materia a escalas ultrarrápidas y nanométricas, impulsando el avance en fotónica, optoelectrónica y óptica cuántica.