Enkelt-atom-tynde todimensionelle materialer kan tilvejebring ekstraordinære elektriske og optiske egenskaber, der kan udnyttes i fremtidige opto-elektroniske komponenter. Senest har dobbeltlag af sådanne materialer muliggjort overraskende studier af f.eks. stærk vekselsvirkende elektroner og superledning, som muliggøres, når f.eks. to graphene lag roteres indbyrdes. Dette teoretiske projekt udvider det eksisterende fokus på rent elektriske fænomener til også at udforske opto-elektroniske fænomener, når materialerne udsættes for lysfelter. Hypotesen er, at de optiske egenskaber kan varieres gennem en nøje kontrolleret ændring af den indbyrdes rotation i dobbeltlaget. Denne hypotese forfølges teoretisk via kvantemekaniske beregninger af lysets vekselvirkning med dobbeltlaget. Projektet fokuserer på 2D halvleder materialer, såsom hexagonal bornitrid (hBN) eller overgangsmetal dichalcogenider (TMD'er), der understøtter elektron-hul-par – såkaldte excitoner – selv ved stuetemperatur. Dannelsen af elektron-hul-par i roterede dobbeltlag vil blive udforsket for at forstå, hvordan excitoner manifesterer sig i polaritoner – nye halvt-lys-halvt-stof tilstande, der opstår, når materialet kobles med lysfelter. Den grundlagsskabende teoretiske forskning i polaritoner i indbyrdes roterede dobbeltlag forventes at stimulere nye eksperimenter, der i sidste ende har et potentiale til at kunne omsættes i ny opto-elektronisk kvanteteknologi.
