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2021-07-05 14:40 |
研究人員創(chuàng)造了一種完全由電子組成的晶體
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員成功觀察到了一種完全由電子組成的晶體。這些結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)理論化有幾十年時間，但這標志著它們首次在實驗室里被實驗證實。通常情況下，電子的行為或多或少像液體，在物質(zhì)中自由流動。 rI H/<@+
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但在1934年，理論物理學(xué)家尤金·維格納預(yù)言，一組電子可以在特定條件下結(jié)晶成固體形式并形成現(xiàn)在被稱為維格納晶體的一種相。 9W:oo:dK F
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要做到這一點，需要在影響電子的兩種力之間找到恰當(dāng)?shù)钠胶猓核鼈兊撵o電斥力和它們的運動能量。后者是更強大的效應(yīng)，它會導(dǎo)致電子隨機地四處彈跳，但維格納提出，如果這種效應(yīng)能被足夠地減弱那么斥力就會取而代之并將電子鎖定在一個統(tǒng)一的晶格中。 j2c -01}
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但事實證明，這比聽起來要棘手得多。電子密度需要降低到某個點以上，它們需要被限制在一個“陷阱”中且要被冷卻到幾乎絕對零度從而減少外界對它們運動的影響。 %'a%ynFs
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現(xiàn)在，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家們已經(jīng)滿足了所有這些要求來制造維格納晶體。為了限制電子，他們使用了一層單原子厚的二硒化鉬，以此有效地將電子的運動限制在二維范圍內(nèi)。為了控制這種半導(dǎo)體中電子的數(shù)量，該團隊將這種材料夾在兩個石墨烯電極之間并施加一個電壓。最后，整個系統(tǒng)被冷卻到接近絕對零度。
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