365投注备用网站,《自然》杂志:科学家捕获电子以产生难以捉摸的晶体

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在最新版的《自然》中,发表了重要论文《莫尔超晶格的分数填充中的相关隔离状态》。科学家捕获电子以产生难以捉摸的晶体。
该论文的主要作者徐阳(YangXu)是康奈尔大学应用??与工程物理学院的博士后。该研究的主要作者介山(JieShan)出生于浙江,是康奈尔大学应用??与工程物理学院的教授。
我们都知道电子不能保持足够长的时间来保持固定排列,因此研究团队开发了一种通过将二维半导体堆叠到莫尔超晶格结构中来捕获电子的方法,该结构反复捕获电子并最终形成所谓的WignerCrystal形式。
维格纳的电子晶体是由著名的理论物理学家尤金·维格纳(Eugene Wigner)于1934年首次预测的,他建议当带负电的电子产生的排斥力(称为库仑排斥力)使电子的动能下降时,形成晶体。科学家尝试了几种抑制动能的方法,例如B.将电子放置在大约100万倍的超大磁场中,就像地球的磁场一样,完成晶体仍然很困难,但研究小组发现可以实现。新方法。
该论文的主要作者之一,香港康奈尔大学应用??技术物理学院副教授说:“电子是量子力学。即使您不对其进行任何操作,它们也会自发地波动。“电子晶体实际上倾向于熔化,因为很难将电子固定在周期性模式中。”
研究团队的解决方案是通过堆叠由哥伦比亚大学合作伙伴生长的两个半导体单层,即二硫化钨(WS2)和二硒化钨(WSe2),来构建实际陷阱。每个单层的晶格常数略有不同,它们共同形成了莫尔超晶格结构,基本上看起来像是六角形晶格。然后研究人员将电子放置在图形上的特定位置。正如他们在上一个项目中发现的那样,位置之间的能垒阻挡了原位电子和工作。
马云说:“我们可以控制某些波动的平均电子占有率。”鉴于摩尔纹超晶格的复杂模式以及电子的抖动特性,以及需要将它们排列成非常特定的排列方式,研究人员计算出了占有率电子的各种排列在其上自行结晶。
但是,维格纳晶体的挑战不仅在于制造它们,而且还在于观察它们。马云说:“电子晶体必须在适当的条件下制造,而且非常脆弱。”“这是识别她的好方法。如果我认出她,我真的不想打扰她。”
该团队开发了一种新的光学传感器技术,该技术将光学传感器放置在靠近样品的位置,并将整个结构夹在日本国立材料科学研究所开发的六方氮化硼绝缘层之间。由员工创建。由于传感器与样品之间的距离约为2纳米,因此系统不会受到干扰。
这项新技术使研究团队能够观察到许多具有不同晶体对称性的电子晶体,从三角形的维格纳晶体到将自己排列成条纹和二聚体的晶体。通过这种方式,研究表明,只要这些组件保持足够长的时间,就可以形成非常简单的组件-复杂模式。
参考:YangXuetal.moirésuperlattices的相关绝缘状态分形填充,《自然》(2020年).DOI:10.1038 / s41586-020-2868-6