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研究者が初めて電子結晶を画像化 [Εικόνα]

通常、電子は原子の周りを回っていますが、 物理学者のグループ ここで、パーティクルをまったく異なる状態で記録します。 ウィグナー結晶と呼ばれる量子相に入れ子になっている、コアなし。このフェーズは彼の名前にちなんで名付けられました ユージン・ウィグナー、電子間の特定の相互作用が十分に強い場合、電子は格子に結晶化すると1934年に予測しました。 研究チームは、高解像度の走査型トンネル顕微鏡を使用して、予測された結晶を直接画像化しました。 」ウィグナー結晶は、予測されている物質の最も刺激的な量子相の 1 つであり、せいぜいその形成に関する状況証拠を発見したと主張する多くの研究の対象となっています。"、 言った アリ・ヤズダニ、物理学者 プリンストン大学 そして研究の筆頭著者。電子は相互に反発しており、互いに遠ざかろうとします。 1970 年代、ベル研究所のチームは、粒子をヘリウムに吹き付けることによって電子結晶を作成し、電子が結晶のように動作することを観察しました。 しかし、この実験は古典的な現実にとらわれていました。 研究チームによれば、最近の実験では格子内の電子が個々の粒子がくっついているのではなく波として機能したため、「真のウィグナー結晶」が生成されたという。 ウィグナークリスタル ウィグナーは、電子のこの量子相は粒子の相互反発によって生じるものであり、その逆ではないと理論づけました。。 でもそれは起こるだろう 非常に低い温度でのみ そしてへ 低密度条件。 新しい実験では、研究チームは材料の欠陥を徹底的に除去した2枚のグラフェンシートの間に電子を挟み込んだ。 次に、サンプルを凍結し、サンプルに垂直な磁場を加えました。 最高磁場の強さは 13.95 テスラ、最低温度は 210 ミリケルビンでした。 電子を磁場の中に置くと、電子の動きがさらに制限され、結晶化する可能性が高まります。」電子間には固有の反発力が存在します」と同じ発表で述べた 何・ミンハオ、プリンストン大学の研究者であり、論文の最初の著者。 」それらは互いに押しのけようとしますが、その間、電子は有限の密度のため無限に離れることはできません。 その結果、局在電子がそれぞれ特定の空間を占め、密に詰まった規則的な格子構造が形成されます。」。 研究チームは、ウィグナー結晶が予想より広い範囲にわたって安定を保ったことに驚いた。 しかし、より高い密度では、結晶相は電子の液体に崩壊した。 次に研究者らは、磁場下で結晶ウィグナー相が他の電子相にどのように取って代わられるかを視覚化したいと考えている。 「エキゾチックな」物質に関するこれらすべての研究は、物理学者が宇宙の構成と宇宙が従う神秘的な法則をより深く理解するのに役立ちます。…