Պարզվել է՝ էլեկտրոններն ունակ են հավաքվել բյուրեղային կառուցվածքների մեջ

Փրինսթոնի համալսարանի ամերիկացի գիտնականներն ապացուցել են ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակակիր Յուջին Ուիգների տեսության ճշգրտությունը, որը 90 տարի առաջ կանխատեսել էր հատուկ տեսակի նյութի գոյության հնարավորությունը, որում ընդհանրապես ատոմներ չկան։ Այն բաղկացած է էլեկտրոններից, որոնք թակարդված են իրենց սեփական փոխադարձ վանմամբ: Հետազոտությունը հրապարակվել է Nature գիտական ​​ամսագրում։

1934թ.-ին մի հոդվածում Ուիգներն ենթադրել է, որ չափազանց ցածր ջերմաստիճանի դեպքում էլեկտրոնների միջև վանող փոխազդեցությունը կհանգեցնի դրանց պոտենցիալ էներգիայի՝ մասնիկների կանգնելու և բյուրեղանման վանդակների քայքայմանը:

Այս բյուրեղները պետք է իրենց պահեն ոչ թե դասական ֆիզիկայի, այլ քվանտային մեխանիկայի համաձայն, որտեղ կապված էլեկտրոնները կգործեն ոչ թե որպես առանձին մասնիկներ, այլ որպես առանձին ալիքներ։ Հայեցակարգը կոչվում էր Wigner crystal, և մինչև վերջերս նման նյութը համարվում էր միայն հիպոթետիկորեն հնարավոր:

Փրինսթոնի թիմին հաջողվել է մագնիսական դաշտերի միջոցով մաքրված գրաֆենի մեջ ներդնել էլեկտրոն Wigner բյուրեղ: Սա պահանջում էր նյութը սառեցնել մինչև բացարձակ զրոյից մի փոքր բարձր ջերմաստիճանի:

Որոշակի խտության մակարդակում ֆիզիկոսները կարողացել են հասնել մի վիճակի, երբ էլեկտրոնները իրականում ձևավորել են բյուրեղային ցանց: Փոխադարձ հակահարվածի ուժերը թույլ չեն տվել նրանց թռչել միմյանցից։

Գիտնականները նաև կարողացել են պատկերել քվանտային բյուրեղը թունելային մանրադիտակի միջոցով, որը թույլ է տալիս ուսումնասիրել նյութերը ատոմային մակարդակում: