Moiré Strukturen aus zueinander verdrehten Monolagen von van der Waals Materialien sind ein zentrales Forschungsgebiet der 2D-Materialien. Das Schwerpunktprogram „2DMP“ (SPP2244) hat es sich zum Ziel gemacht, die faszinierende Physik zu verstehen, die sich zwischen den atomar dünnen Lagen abspielt, um ein Grundlagenverständnis der elektronischen und der exzitonischen Eigenschaften zu erarbeiten und die Rolle von Korrelationseffekten zu verstehen.

Dieses Projekt hat das Ziel, die reichhaltige Materialphysik verdrehter van-der-Waals-Heterobilagen durch das Einbetten in Mikroresonatoren mit einer grundlegenden Studie der Licht-Matierie-Wechselwirkung zu kombinieren, um das Regime der Kavitäts-Quantenelektrodynamik (cQED) zu untersuchen und voranzubringen. Wir nutzen die große Oszillatorstärke der Übergangsmetalldichalkogenid-Monolagen und die Möglichkeit, ihr statisches Dipolmoment in vertikalen Heterostrukturen zu manipulieren, um ein Bose-Einstein Kondensat von Moiré-Exziton-Polaritonen zu erzeugen. Die Abstimmbarkeit der Potential-Landschaft im Moiré-Gitter ermöglicht es uns, räumliche Korrelationen zwischen im Moiré-Potential lokalisierten Exzitonen zu erzeugen, und dadurch das kollektive Emissionsverhalten zu kontrollieren und Superradianz zu erzeugen. Das Design von Moiré-Potentiallandschaften ermöglicht uns das Erforschen neuartiger Bose-Hubbard-Physik, sowie die Bildung neuer topologischer exzitonischer Zustände im Regime der starken Licht-Materie-Kopplung.