Электроны в кристалле Вигнера: получены первые данные об их движении

Внутренняя динамика электронов в кристалле Вигнера впервые стала доступна для наблюдения

Как сообщает НВ — Техно: Время публикации: 12 августа, 19:30

Кристалл Вигнера представляет собой фазу, предсказанную Юджином Вигнером в 1934 году: при очень низкой плотности электроны образуют упорядоченную решётку. Долгое время эта структура считалась чисто теоретической моделью, но теперь учёные нашли способ увидеть, как ведут себя электроны внутри неё. Работу выполнили исследователи Базельского университета (Швейцария) и Технического университета Мюнхена (Германия) под руководством доцента Томаша Смоленского.

Суть эксперимента: монослой диселенида вольфрама охладили до температуры чуть выше абсолютного нуля (минус 273,15 °C) и осветили лазером. Под действием света возникли экситоны, а их взаимодействие с упорядоченными электронами привело к образованию гибридных квазичастиц - поляронов. По оптическим характеристикам системы физики определили, насколько сильно влияет межэлектронное взаимодействие, и получили информацию о пространственном расположении частиц и их квантовой динамике.

Результаты опубликованы в Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-026-03395-0). Визуальным подтверждением исследования стало изображение кристалла Вигнера, снятое сканирующим туннельным микроскопом высокого разрешения (фото: Али Яздани/Принстонский университет).

Это одна из теоретических конструкций, которые долгое время оставались без прямого экспериментального подтверждения; теперь у исследователей есть метод для её изучения. Открытие даёт новые возможности для понимания электронных взаимодействий в материалах, которые могут применяться в квантовых компьютерах и электронике будущего. Теория Вигнера существует уже несколько десятилетий, и теперь её свойства получили экспериментальное обоснование, открывающее новые перспективы для дальнейших исследований.

Полученные данные о движении электронов в кристалле Вигнера открывают новые горизонты для исследований в области квантовой физики. В контексте этого, стоит обратить внимание на недавнее достижение ученых, которые запечатлели сверхбыстрое движение электронов во время химической реакции, что также подтверждает важность изучения электронных взаимодействий в различных системах и их потенциальное применение в новых технологиях.