ფიზიკოსებმა შექმნეს პირველი სურათი Wigner კრისტალი - მასალა, რომელსაც აქვს უცნაური ფიჭური სტრუქტურა სხვა მასალის შიგნით, რომელიც მთლიანად შედგება ელექტრონებისაგან.
90 წელზე მეტი ხნის წინ, ცნობილმა ფიზიკოსმა ევგენი ვიგნერმა მათემატიკურად დაამტკიცა, რომ ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე და სხვა ფაქტორებზე ელექტრონების მოძრაობა შეიძლება შენელდეს. ამავდროულად, მათი ბუნებრივი მოგერიება – ერთი და იგივე ელექტრული მუხტის მქონე ნაწილაკები ერთმანეთს იგერიებენ – გადაანაწილებს მათ სტრუქტურას სპეციალურ „გაყინულ“ ფორმაში და შექმნის ე.წ. „ელექტრონულ ყინულს“. მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერებმა ადრე მიიღეს არაპირდაპირი მტკიცებულებები "ელექტრონული ყინულის" არსებობის შესახებ, ამ დრომდე ვერავინ შეძლო მისი გამოსახულების მიწოდება.
ზემოთ ნაჩვენები პეპლის ფრთების ნიმუში არის ეგრეთ წოდებული Wigner კრისტალის პირველი ფოტოსურათი, რომელიც მოთავსებულია ორ ძალიან თხელ ნახევარგამტარულ ფენას შორის. ცალკეულ ელექტრონებს შორის სივრცე, რომელიც ჩანს სურათზე, დაახლოებით 100-ჯერ მეტია, ვიდრე ატომებს შორის მანძილი ნახევარგამტარულ ფურცელში.
სურათი მიიღეს კალიფორნიის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა, ბერკლიში, სხვა მეცნიერებთან ერთად შეერთებული შტატებიდან და იაპონიიდან. ამის გაკეთება ადვილი არ იყო.
„ელექტრონული ყინულის“ შესაქმნელად ფიზიკოსებმა ერთმანეთთან ძალიან ახლოს მოათავსეს ვოლფრამის დისულფიდისა და ვოლფრამის დიზელენის ცალკეული ატომური ფენები (ორი ძალიან მსგავსი ნახევარგამტარი). ელექტრული ველის მოქმედების გამო ორ ფენას შორის ელექტრონის სიმკვრივე შემცირდა. საბოლოოდ, მთელი ინსტალაცია გაცივდა თითქმის აბსოლუტურ ნულამდე. ასეთ პირობებში ელექტრონები მაქსიმალურად შენელდნენ და თითქმის შეწყვიტეს მოძრაობა.
ბოლო ამოცანა იყო თავად სურათის მიღება. ამისთვის ექსპერიმენტული მოწყობილობა გრაფენის ფურცლით დაფარეს. ფაქტია, რომ გრაფენის ფურცლები მოქმედებს როგორც ფოტოქაღალდი, რომელზედაც ცალკეული ელექტრონების პოზიციაა ჩაწერილი. მასზე აისახა ტიპიური კრისტალური სტრუქტურა. ეს არაპირდაპირი გაზომვაა, მაგრამ უდავოდ ადასტურებს ვიგნერის კრისტალების არსებობას და ასახავს „ელექტრონული ყინულის“ გარეგნობას.
ასევე წაიკითხეთ:
- ინჟინერებმა შექმნეს ბიოელექტრონული მოწყობილობა, რომელიც იკვებება თვითმმართველობით
- მეცნიერებმა შექმნეს ახალი ტიპის ლითონი, რომელშიც ელექტრონები თხევადივით მიედინება