原子可能变成纪律陈设的晶格，从随地可见的金属，到芯片内部的硅，很多固体物质都是原子纪律陈设的产品（晶体）。再向下细分，原子包括带正电的原子核和带负电的电子。那么PG电子官网，有没有仅仅由电子纪律陈设出现的晶格呢？

　　90年前电子，有名物理学家尤金·维格纳（Eugene Wigner）正在表面上给出了电子晶体的预言。电子之间的互相排斥会使得它们互相远离，而必定的电子密度又会障碍它们无范围地互相远离。当如此互相冲突的互相效力得到平均，电子会方向于陈设成为准则的晶格，以低重互相效力带来的能量。这种晶格也于是得名“维格纳晶体”（Wigner crystal）。

　　方今，这一表面预言终归被科学家直接观测到。来自普林斯顿大学的钻研者正在《天然》杂志上揭橥论文，初次直接拍摄到了维格纳晶格。

　　无间此后，物理学家竭力测验将维格纳晶体变为实际PG电子官网。成立维格纳晶体平凡需求正在极低的温度和低维环境下，由于电子的互相效力正在这两种环境下更为明显。最早的尝试可能追溯到上世纪70年代的贝尔尝试室的作事。钻研职员将电子喷射正在液氦的表貌电子，使得电子互相远离，变成晶格。但如此的电子更逼近互相独立的粒子，真正的维格纳晶体中，一切的电子该当变成一个举座，好像海浪日常团体行径电子。

　　之后的几十年中，物理家们做了一系列摸索。譬如使用半导体将电子的运动范围正在二维，用磁场让电子绕圈从而帮帮变成晶体。很多作事都间接观测到了维格纳晶格存正在的证据。但人们无间没能给维格纳晶格“拍张照片”，达成直接观测。

　　为了给如此的亚原子组织“摄影”，钻研职员选用了扫描地道显微镜（STM）这一要领。这种显微镜的根本作事道理是，检测探针和样品之间由量子效应出现的极为弱幼的电流，从而正在扫描后显示出样品的特点。这一要领可能懂得观测到原子巨细的标准，从而使得原子级的“拍照”成为不妨。

　　使用STM拍下的铁原子正在铜表貌上陈设成圈，1993年11月Physics Today封面图

　　正在确定了拍摄要领之后，样品的预备也是一大困难。起初样品务必极其洁净，没有杂质。维格纳晶体是仅仅由电子组成的晶体电子。一切电子正在量子力学下互相效力，联合行径。尽管是一个杂质粒子的存正在，也有不妨变成一个牵造电子的机闭，从而冲破如此的互相效力。

　　普林斯顿大学的钻研职员遴选了堆叠的双层石墨烯动作样品，并将其冷却，再施加与样品宗旨笔直的磁场，从而成立出正在二维下运动的电子气体。如此还可能轻松治疗电子密度。

　　各种竭力之下，结果让人赞叹。通过地道扫描显微镜，科学家第一次看到了仅由电子组成的维格纳晶体。因为显微镜的超高判袂率，可能确定这个中没有杂质存正在。这些组成晶格的电子纪律陈设成严密的三角形，正在治疗电子密度时，三角形的巨细也会改观。这进一步确定了，晶格是由电子互相效力变成PG电子官网，而非受到杂质的影响。

　　科学家还出现，这些本应正在晶格中纪律陈设的电子有些隐隐。钻研者疏解说这是因为电子的“零点能”——一种由量子力学描摹的体例最低能量，与海森堡不确定性道理相闭。如此隐隐的电子影像，正注解了拍摄到的维格纳晶体是因为量子力学效应而变成的。

　　维格纳晶体是一种新颖的物相，物理学家的目的之一便是不休摸索这些新颖物相，将其达成并记实，解析区别相之间怎样转化，以更好地负责量子全国。PG电子官网全体由电子构成的晶体？90年前的预言此次真的看到了