Stworzyli kryształy Wignera. Teraz wykonali ich historyczne zdjęcia

Kryształ składający się z elektronów to coś, czego istnienie już w 1934 roku przewidywał węgierski naukowiec Eugene Wigner. Po ponad 80 latach naukowcom udało się stworzyć te tzw. kryształy Wignera, a teraz wykonali ich pierwsze zdjęcia.

Na fotografii, którą możecie zobaczyć poniżej, widać struktury ułożone w kształt przywodzący na myśl plaster miodu. Dokładne ustalenia na ten temat ukazały się na łamach Nature, a jednym z autorów przełomowego badania był Feng Wang z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.

Czytaj też: Mikroskopia rentgenowska weszła na nowy poziom. Naukowcy pobili rekord

Wang i jego współpracownicy rozpoczęli realizację projektu od zbudowania urządzenia zawierającego dwa półprzewodniki ułożone w warstwach o grubości atomu. Był to disiarczek wolframu i diselenek wolframu. W ramach kolejnych kroków naukowcy wykorzystali pole elektryczne, modyfikując gęstość elektronową cząsteczek poruszających się pomiędzy dwoma warstwami.

Reklama

Kryształy Wignera zostały opisane przez węgierskiego naukowca w 1934 roku

Autorzy badania, korzystając z dokonań Wignera, spowolnili elektrony obniżając temperaturę panującą we wspomnianym urządzeniu tak, aby wynosiła ona zaledwie kilka stopni powyżej zera absolutnego. Kolejnym krokiem w badaniach było użycie skaningowego mikroskop tunelowego. To właśnie on miał umożliwić zobaczenie kryształów Wignera.

Czytaj też: Grafen wzmocni asfalt autostrady A1 w UK. Będzie to pierwsza taka droga w historii

Prąd generowany przez skaningowy mikroskop tunelowy początkowo zniweczył próby zaobserwowania tych struktur. Rozwiązaniem problemu okazało się umieszczenie na kryształach pojedynczej warstwy grafenu. Kryształ Wignera zmienił strukturę elektronową tego grafenu, co udało się uwiecznić za pomocą mikroskopu. Carmen Rubio Verdú z Columbia University w Nowym Jorku zauważa, że wykorzystanie skaningowego mikroskopu elektronowego do uwiecznienia tych struktur daje nadzieję na wykorzystanie go w przypadku innych zjawisk.