Fysikere laget det første bildet noensinne Wigner krystall – et materiale med en merkelig cellestruktur inne i et annet materiale som utelukkende består av elektroner.
For mer enn 90 år siden beviste den berømte fysikeren Eugene Wigner matematisk at ved en veldig lav temperatur og noen andre faktorer, kan bevegelsen av elektroner bremses. Samtidig vil deres naturlige frastøting - partikler med samme elektriske ladning frastøte hverandre - distribuere strukturen deres til en spesiell "frossen" form, og skape den såkalte "elektroniske isen". Selv om forskere tidligere har mottatt indirekte bevis på eksistensen av "elektronisk is", har ingen til nå vært i stand til å gi et bilde av det.
Sommerfuglvingemønsteret vist ovenfor er det første fotografiet av en såkalt Wigner-krystall klemt mellom to veldig tynne halvlederlag. Avstanden mellom individuelle elektroner, som kan sees på bildet, er omtrent 100 ganger større enn avstanden mellom atomene i et halvlederark.
Bildet ble tatt av forskere fra University of California, Berkeley, sammen med andre forskere fra USA og Japan. Det var ikke lett å gjøre.
For å danne "elektronis" plasserte fysikere enkelt atomlag av wolframdisulfid og wolframdiselen (to svært like halvledere) veldig tett sammen. På grunn av virkningen av det elektriske feltet ble elektrontettheten mellom de to lagene redusert. Til slutt ble hele installasjonen avkjølt til nesten absolutt null. Under slike forhold bremset elektronene så mye som mulig og sluttet nesten å bevege seg.
Den siste oppgaven var å få selve bildet. For dette ble den eksperimentelle enheten dekket med et ark med grafen. Faktum er at grafenark fungerer som fotopapir, hvor posisjonen til individuelle elektroner er registrert. Den typiske krystallstrukturen ble reflektert på den. Dette er en indirekte måling, men den beviser utvilsomt eksistensen av Wigner-krystaller og reflekterer utseendet til "elektronis".
Les også:
- Ingeniører har laget en selvdrevet bioelektronisk enhet
- Forskere har laget en ny type metall der elektroner strømmer som en væske