Fizikçiler ilk resmi yaptı Wigner kristali - tamamen elektronlardan oluşan başka bir malzemenin içinde garip bir hücresel yapıya sahip bir malzeme.
90 yılı aşkın bir süre önce, ünlü fizikçi Eugene Wigner, çok düşük bir sıcaklıkta ve diğer bazı faktörlerde elektronların hareketinin yavaşlatılabileceğini matematiksel olarak kanıtladı. Aynı zamanda, doğal itmeleri - aynı elektrik yüküne sahip parçacıklar birbirini iter - yapılarını özel bir "donmuş" forma dağıtarak sözde "elektronik buz" oluşturur. Bilim adamları daha önce "elektronik buzun" varlığına dair dolaylı kanıtlar elde etseler de, şimdiye kadar hiç kimse bunun bir görüntüsünü sağlayamadı.
Yukarıda gösterilen kelebek kanadı deseni, çok ince iki yarı iletken tabaka arasına sıkıştırılmış sözde bir Wigner kristalinin ilk fotoğrafıdır. Görüntüde görülebilen tek tek elektronlar arasındaki boşluk, yarı iletken bir tabakadaki atomlar arasındaki mesafeden yaklaşık 100 kat daha fazladır.
Görüntü, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'dan diğer bilim adamlarıyla birlikte California Üniversitesi, Berkeley'den araştırmacılar tarafından elde edildi. Bunu yapmak kolay değildi.
"Elektron buzu" oluşturmak için fizikçiler, tungsten disülfid ve tungsten diselenden (iki çok benzer yarı iletken) oluşan tek atomik katmanları birbirine çok yakın yerleştirdiler. Elektrik alanın etkisi nedeniyle, iki katman arasındaki elektron yoğunluğu azaldı. Son olarak, tüm kurulum neredeyse mutlak sıfıra soğutuldu. Bu gibi durumlarda, elektronlar mümkün olduğu kadar yavaşladı ve hareket etmeyi neredeyse durdurdu.
Son görev görüntünün kendisini elde etmekti. Bunun için deney cihazı bir grafen tabakası ile kaplandı. Gerçek şu ki, grafen tabakaları, üzerine bireysel elektronların konumunun kaydedildiği fotoğraf kağıdı görevi görür. Tipik kristal yapı ona yansıdı. Bu dolaylı bir ölçümdür, ancak şüphesiz, Wigner kristallerinin varlığını kanıtlar ve "elektron buzu" görünümünü yansıtır.
Ayrıca okuyun:
- Mühendisler kendi kendine çalışan bir biyoelektronik cihaz yarattı
- Bilim adamları, elektronların sıvı gibi aktığı yeni bir metal türü yarattılar.