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《自然》:科学家首次对维格纳晶体进行成像

前瞻网    2021-09-30 19:34

 

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维格纳晶体是指在一定条件下,电子彼此之间的电斥力相较自身动能占据主导地位,为保持系统能量最低而规则排列形成的晶体状态。维格纳晶体使凝聚态物理学家着迷了近90年。

二维维格纳晶体的特征首次在高磁场下二维电子气体中观察到,最近在过渡金属二卤族莫尔(moiré)超晶格中也有报道。然而,在真实空间中直接观测二维维格纳晶格仍然是一个突出的挑战。

近日,美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员首次成功对“维格纳晶体(Wigner crystals)”进行了成像。

为制备维格纳晶体,研究人员构建了由二硫化钨与二硒化钨二维材料组成的界面,用电场调控界面间的自由电子密度,并在其顶部覆盖一层石墨烯来保护晶体结构。

在将系统冷却至仅比绝对零度高几度后,研究人员使用扫描隧道显微镜观察到了维格纳晶体中电子的整齐排列。由于异质结的晶格失配使得特定区域能量较低,电子排列成规则的蜂窝状图样。

相关论文9月29日发表于《自然》(Nature)。

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责任编辑: 3976DBC

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