News - Дослідження показують, що електрони здатні накопичуватися в кристалічних структурах

Вчені Прінстонського університету довели точність теорії лауреата Нобелівської премії з фізики Юджина Вігнера, який 90 років тому передбачив можливість існування особливого типу матерії, в якій взагалі немає атомів. Він складається з електронів, захоплених власним взаємним відштовхуванням. Знахідка була опублікована в журналі Nature. У статті 1934 року Вігнер висунув гіпотезу про те, що при надзвичайно низьких температурах відштовхувальна взаємодія між електронами призведе до підвищення їх потенційної енергії та руйнування кристалічної решітки. Ці кристали повинні поводитися не відповідно до класичної фізики, а відповідно до квантової механіки, де зв'язані електрони будуть діяти не як окремі частинки, а як окремі хвилі. Концепцію назвали кристалом Вігнера, і донедавна такий матеріал вважався лише гіпотетично можливим. Згаданій команді Прінстона вдалося вставити електронний кристал Вігнера в очищений магнітними полями графен. Це вимагало охолодження матеріалу до температури трохи вище абсолютного нуля. На певному рівні щільності фізики змогли досягти стану, коли електрони фактично утворювали кристалічну решітку. Сили взаємного відштовхування не дали їм відлетіти один від одного. Вчені також змогли отримати зображення квантового кристала за допомогою тунельного мікроскопа, який дозволяє вивчати матеріали на атомному рівні.