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Hace más de 90 años, el físico Eugene Wigner predijo que, a bajas densidades y temperaturas frías, los electrones que normalmente atraviesan los materiales se congelarían, formando un hielo de electrones, o lo que se ha denominado un cristal de Wigner.
Aunque los físicos han obtenido pruebas indirectas de que los cristales de Wigner existen, nadie ha podido fotografiar uno, hasta ahora.
Físicos del Laboratorio de Berkeley y de la Universidad de Berkeley han publicado recientemente en la revista Nature una imagen del hielo de los electrones intercalado entre dos capas semiconductoras. La imagen es una prueba positiva de que estos cristales existen.
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| Esta imagen de una lámina de grafeno obtenida con un microscopio de barrido en túnel revela que se ha formado un cristal de Wigner -una disposición de electrones en forma de panal, como un hielo de electrones- dentro de una estructura de capas inferior. Crédito: Imagen de Hongyuan Li y Shaowei Li, cortesía de Nature |
"Si dices que tienes un cristal de electrones, muéstrame el cristal", dijo a Nature el autor principal, Feng Wang, científico senior de la División de Ciencias de los Materiales del Laboratorio de Berkeley y profesor de física de la UC Berkeley.
El equipo del Laboratorio de Berkeley y de la UC Berkeley, en el que participan físicos de los laboratorios de Wang, Michael Crommie y Alex Zettl, ha desarrollado una nueva técnica para visualizar los cristales, que tienden a "fundirse" cuando se les sondea. Colocando una lámina de grafeno sobre el sándwich de semiconductor, el equipo pudo sondear el cristal de Wigner con un microscopio de barrido en túnel sin fundir la muestra y demostrar la estructura de la red cristalina, como predijo Wigner.
Fuentes, créditos y referencias:
“Imaging two-dimensional generalized Wigner crystals” by Hongyuan Li,
Shaowei Li, Emma C. Regan, Danqing Wang, Wenyu Zhao, Salman Kahn,
Kentaro Yumigeta, Mark Blei, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe,
Sefaattin Tongay, Alex Zettl, Michael F. Crommie and Feng Wang, 29
September 2021, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-021-03874-9