News - Էլեկտրոնները կարողանում են հավաքվել բյուրեղային կառուցվածքներում, պարզում է ուսումնասիրությունը

Փրինսթոնի համալսարանի գիտնականներն ապացուցել են ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Յուջին Ուիգների տեսության ճշգրտությունը, որը 90 տարի առաջ կանխատեսել էր հատուկ տեսակի նյութի գոյության հնարավորությունը, որում ընդհանրապես ատոմներ չկան: Այն բաղկացած է էլեկտրոններից, որոնք թակարդված են իրենց սեփական փոխադարձ վանմամբ: Հետազոտությունը հրապարակվել է Nature ամսագրում: 1934թ.-ի մի հոդվածում Ուիգները ենթադրում էր, որ չափազանց ցածր ջերմաստիճանի դեպքում էլեկտրոնների միջև վանող փոխազդեցությունը կհանգեցնի նրանց պոտենցիալ էներգիայի կանգուն և քայքայելու բյուրեղային ցանցը: Այս բյուրեղները պետք է իրենց պահեն ոչ թե դասական ֆիզիկայի, այլ քվանտային մեխանիկայի համաձայն, որտեղ կապված էլեկտրոնները կգործեն ոչ թե որպես առանձին մասնիկներ, այլ որպես առանձին ալիքներ։ Հայեցակարգը կոչվում էր Wigner crystal, և մինչև վերջերս նման նյութը համարվում էր միայն հիպոթետիկորեն հնարավոր: Փրինսթոնի վերոհիշյալ թիմին հաջողվել է մագնիսական դաշտերով մաքրված գրաֆենի մեջ ներդնել էլեկտրոն Wigner բյուրեղը: Դա պահանջում էր, որ նյութը սառեցվեր բացարձակ զրոյից մի փոքր բարձր ջերմաստիճանում: Որոշակի խտության մակարդակով ֆիզիկոսները կարողացան հասնել մի վիճակի, երբ էլեկտրոնները իրականում ձևավորեցին բյուրեղային ցանց: Փոխադարձ հակահարվածի ուժերը թույլ չտվեցին նրանց թռչել միմյանցից։ Գիտնականները նաև կարողացել են պատկերել քվանտային բյուրեղը՝ թունելային մանրադիտակի միջոցով, որը հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել նյութերը ատոմային մակարդակում: