Физиците направиха първото изображение Вигнер кристал – материал със странна клетъчна структура в друг материал, състоящ се изцяло от електрони.
Преди повече от 90 години известният физик Юджийн Вигнер математически доказва, че при много ниска температура и някои други фактори движението на електроните може да се забави. В същото време тяхното естествено отблъскване - частици с еднакъв електрически заряд се отблъскват - ще разпредели структурата им в специална "замразена" форма, създавайки така наречения "електронен лед". Въпреки че по-рано учените са получили косвени доказателства за съществуването на "електронен лед", досега никой не е успял да предостави негово изображение.
Моделът на пеперудените крила, показан по-горе, е първата снимка на така наречения кристал на Вигнер, поставен между два много тънки полупроводникови слоя. Пространството между отделните електрони, което може да се види на изображението, е около 100 пъти по-голямо от разстоянието между атомите в полупроводников лист.
Изображението е получено от изследователи от Калифорнийския университет в Бъркли, заедно с други учени от САЩ и Япония. Не беше лесно да се направи.
За да образуват "електронен лед", физиците поставят единични атомни слоеве от волфрамов дисулфид и волфрамов диселен (два много сходни полупроводника) много близо един до друг. Поради действието на електрическото поле, електронната плътност между двата слоя намалява. Накрая цялата инсталация беше охладена до почти абсолютна нула. В такива условия електроните се забавят максимално и почти спират да се движат.
Последната задача беше да се получи самото изображение. За целта експерименталното устройство беше покрито с лист графен. Факт е, че графеновите листове действат като фотохартия, върху която се записва позицията на отделните електрони. Върху него се отразяваше типичната кристална структура. Това е косвено измерване, но несъмнено доказва съществуването на кристали на Вигнер и отразява появата на "електронен лед".
Прочетете също:
- Инженери създадоха самозахранващо се биоелектронно устройство
- Учените създадоха нов тип метал, в който електроните текат като течност