News - Электроны способны собираться в кристаллических структурах, показали исследования

Ученые Принстонского университета доказали точность теории Юджина Вигнера, лауреата Нобелевской премии по физике, который 90 лет назад предсказал возможность существования особого типа материи, в которой вообще нет атомов. Он состоит из электронов, захваченных в результате собственного взаимного отталкивания. Открытие было опубликовано в журнале Nature. В статье 1934 года Вигнер выдвинул гипотезу, что при чрезвычайно низких температурах отталкивающее взаимодействие между электронами заставит их потенциальную энергию подняться и разрушить кристаллическую решетку. Эти кристаллы должны вести себя не по классической физике, а по квантовой механике, где связанные электроны будут действовать не как отдельные частицы, а как отдельные волны. Концепция получила название кристалла Вигнера, и до недавнего времени создание такого материала считалось возможным лишь гипотетически. Вышеупомянутой команде Принстона удалось внедрить электронный вигнеровский кристалл в очищенный магнитными полями графен. Для этого требовалось охладить материал до температуры чуть выше абсолютного нуля. При определенном уровне плотности физики смогли достичь состояния, в котором электроны фактически образовывали кристаллическую решетку. Силы взаимного отталкивания не позволили им улететь друг от друга. Ученым также удалось получить изображение квантового кристалла с помощью туннельного микроскопа, который позволяет изучать материалы на атомном уровне.