完全に電子で構成される結晶を作成する可能性は、1934年にアメリカの物理学者ユージンウィグナーによって初めて予測されました。後に、そのような水晶は彼にちなんで名付けられました。しかし、科学者が理論を実現するのに90年かかりました。
ウィグナー結晶を最初に受け取ったのはチューリッヒのスイス高等技術学校（ETHチューリッヒ）のエンジニアでした。最近では、カリフォルニア大学の同僚である物理学者が走査型トンネル顕微鏡を使用してグラフェンシートの写真を撮りました。その中で所望の結晶が形成された。
それらを入手するために、物理学者のFeng Wangが率いる科学者のチームは、原子の厚さの2つの層（二硫化タングステン（WS2）と二セレン化タングステン（WSe2））からなる材料を開発しました。次に、研究者たちは電界を使用して、層間の界面に沿って自由に移動する電子の密度を調整しました。
通常の材料の電子は非常に速く移動するため、反対の電荷の反発力の影響をほとんど受けません。ユージン・ウィグナーはかつて、電子が減速するとき、それらの振る舞いを支配するのは反発であると示唆しました。これに基づいて、Wangと彼の同僚は、絶対零度（-273°C）をわずかに超える温度に電子を冷却することにより、材料内の電子の速度を落としました。
2つの層の間に形成されたコントラストは、電子がウィグナー結晶を形成するのに役立ちました。各層の原子は互いに異なる距離に配置され、その結果、そのような接続は、2つのグリッドの重ね合わせを連想させる一種のハニカム「モアレパターン」を作成します。
2021-10-10 09:56:29
著者: Vitalii Babkin