Ginawa ng mga physicist ang unang imahe Wigner na kristal – isang materyal na may kakaibang cellular na istraktura sa loob ng isa pang materyal na ganap na binubuo ng mga electron.
Mahigit 90 taon na ang nakalilipas, ang sikat na physicist na si Eugene Wigner ay mathematically na pinatunayan na sa isang napakababang temperatura at ilang iba pang mga kadahilanan, ang paggalaw ng mga electron ay maaaring pabagalin. Kasabay nito, ang kanilang likas na pagtanggi - ang mga particle na may parehong electric charge ay nagtataboy sa isa't isa - ay ipamahagi ang kanilang istraktura sa isang espesyal na "frozen" na anyo, na lumilikha ng tinatawag na "electronic ice". Bagama't dati nang nakatanggap ang mga siyentipiko ng hindi direktang ebidensya ng pagkakaroon ng "electronic ice", hanggang ngayon ay wala pang nakapagbigay ng imahe nito.
Ang pattern ng pakpak ng butterfly na ipinakita sa itaas ay ang unang larawan ng isang tinatawag na kristal na Wigner na nasa pagitan ng dalawang napakanipis na layer ng semiconductor. Ang espasyo sa pagitan ng mga indibidwal na electron, na makikita sa imahe, ay humigit-kumulang 100 beses na mas malaki kaysa sa distansya sa pagitan ng mga atomo sa isang semiconductor sheet.
Ang imahe ay nakuha ng mga mananaliksik mula sa University of California, Berkeley, kasama ang iba pang mga siyentipiko mula sa Estados Unidos at Japan. Hindi ito madaling gawin.
Upang bumuo ng "electron ice," inilagay ng mga physicist ang mga solong atomic na layer ng tungsten disulfide at tungsten diselene (dalawang magkatulad na semiconductors) na magkalapit. Dahil sa pagkilos ng electric field, bumaba ang density ng elektron sa pagitan ng dalawang layer. Sa wakas, ang buong pag-install ay pinalamig sa halos ganap na zero. Sa ganitong mga kondisyon, ang mga electron ay bumagal hangga't maaari at halos tumigil sa paggalaw.
Ang huling gawain ay upang makuha ang imahe mismo. Para dito, ang pang-eksperimentong aparato ay natatakpan ng isang sheet ng graphene. Ang katotohanan ay ang mga sheet ng graphene ay kumikilos bilang papel ng larawan, kung saan naitala ang posisyon ng mga indibidwal na electron. Ang tipikal na istraktura ng kristal ay makikita dito. Ito ay isang hindi direktang pagsukat, ngunit walang alinlangang nagpapatunay sa pagkakaroon ng mga kristal ng Wigner at sumasalamin sa hitsura ng "electron ice".
Basahin din:
- Ang mga inhinyero ay lumikha ng isang self-powered bioelectronic device
- Ang mga siyentipiko ay lumikha ng isang bagong uri ng metal kung saan ang mga electron ay dumadaloy na parang likido