[新闻] 完全由电子构成的物质原来长这样

楼主: jackliao1990 (jack)   2021-10-12 13:30:46
1.媒体来源:
大纪元
2.记者署名:
高文森
3.完整新闻标题:
完全由电子构成的物质原来长这样
4.完整新闻内文:
维格纳晶体(Wigner crystal)是一种完全由电子构成的奇异物质,一位理论学家最早在90
年前提出它的存在。现在,一个研究组宣布造出了这种晶体,并第一次拍摄下了照片。
这项研究的主要作者之一加利福尼亚大学伯克利分校(University of California, Berkel
ey)的物理学家王峰(Feng Wang,音译)说,在此之前其它研究也宣称造出过维格纳晶体
,但是,他们的研究第一次拿出照片作为证据。
研究组设计了一种半导体设备产生维格纳晶体。这个设备包含两个特性相似的半导体原子薄
层:二硫化钨和二硒化钨,再用电场调整在两个薄层之间自由移动的电子的密度。
在普通的材料内,电子移动的速度太快,所以受到电子之间负电荷排斥力的影响不大。理论
物理学家尤金·维格纳(Eugene Wigner)以前预测说,如果电子移动的速度放慢到一定程度
,排斥力的影响将主导电子的行为,电子将自动找到一种使它们总体能量保持最低的排列方
式稳定下来,比如排成蜂窝状。
王峰和同事把它们造出的设备冷却到接近绝对零度的水平,的确在两层材料的中间出现了蜂
窝状的维格纳晶体。
研究介绍说,他们想到使用扫描隧道显微镜(STM)拍摄形成的维格纳晶体。这种设备的金
属探头在被成像物体表面移动的时候,电压引起电子离开探头产生电流。随着探头在物体表
面的移动,电流强度的变化反映出物体表面电子所在的位置。
但是他们第一次尝试失败了,因为显微镜探头的电流破坏了脆弱的维格纳晶体。他们想到另
一个办法,在维格纳晶体的表面垫上一层只有单层原子薄的石墨烯薄片。维格纳晶体一旦出
现,会轻微改变石墨烯材料内电子的结构,而显微镜能够探查到这种变化。
他们最终拍摄的照片清晰地展示了维格纳晶体的形态,证实了它里面有序的晶格结构。研究
还发现,正如预料的那样,维格纳晶体里面电子间的距离是半导体材料内原子之间距离的近
百倍。
这份研究9月29日发表于《自然》(Nature)期刊。
5.完整新闻连结 (或短网址):
https://www.epochtimes.com/b5/21/10/12/n13298063.htm
6.备注:

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