Bazel Universiteti və Münhen Texniki Universitetinin tədqiqatçıları maddənin ən çətin formalarından biri olan Wigner kristalında elektronların necə birlikdə hərəkət etdiyini araşdırmaq üçün yeni üsul tapıblar. Bu zərif kvant vəziyyətini araşdırmaq üçün işıqdan istifadə edərək, fiziklər əvvəllər müşahidə etmək olduqca çətin olan xüsusiyyətləri üzə çıxardılar. Elektronlar iki ölçülü bir müstəvi ilə məhdudlaşdıqda və kifayət qədər güclü qarşılıqlı əlaqədə olduqda, adi elektronlardan çox fərqli davranmağa başlaya bilərlər.
Müstəqil olaraq hərəkət etmək əvəzinə, onlar özlərini adi kristaldakı atomların nizamlı quruluşuna bənzər təkrarlanan modelə çevirirlər. Bu qeyri-adi quruluşa Wigner kristalı deyilir. Elm adamları bunu onilliklər ərzində tədqiq etdilər, çünki kristal quruluş onları ehtiva edən materialın əsas strukturu ilə deyil, elektronların özləri arasındakı qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranır.
Tədqiqatçılar artıq müxtəlif fiziki sistemlərdə Wigner kristallarını aşkarlasalar da, onların daxilində baş verənləri başa düşmək daha çətin olub. Elm adamları onların elektronlarının kollektiv şəkildə necə hərəkət etdiyini, bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu və kənar narahatlıqlara necə reaksiya verdiyini birbaşa araşdırmaq üçün mübarizə aparıblar. Nature Physics-də dərc olunan bir araşdırmada, Bazel Universitetində professor Tomasz Smoleńskinin rəhbərlik etdiyi eksperimental tədqiqatçılar, mütləq sıfırdan yalnız bir neçə dərəcə yuxarı soyudulmuş volfram diselenidin tək atom təbəqəsini araşdırdılar.
Komanda materialı işıqlandırdı və ondan əks olunan işığı diqqətlə təhlil etdi. Bu ölçmələr Wigner kristalının içərisində elektronların kollektiv davranışı haqqında məlumatları ehtiva edən əvvəllər görünməmiş optik xüsusiyyətləri ortaya qoydu. Siqnallar sifarişli elektronlar və materialda işıq tərəfindən yaradılan həyəcanlanmalar arasındakı qarşılıqlı təsirlərdən yaranır.
Bu komponentlər birlikdə Wigner kristal polaronları adlanan hibrid kvazirəcikləri əmələ gətirir. Bu kvazirəciklər həm kristalın özünü, həm də onun daxilində baş verən kollektiv hərəkəti aşkar edə bilən yüksək həssas optik zondlar kimi xidmət edir. "Bizim ölçmələrimiz göstərir ki, işıq sadəcə bu ekzotik vəziyyətin varlığını aşkar etməkdən daha çox şey edə bilər - o, dövlətin daxildə necə davrandığını aşkar edə bilər" deyir birinci müəllif Dr.
Təcrübələri Smoleński qrupunun doktorantı Ferdinand Menzel ilə birlikdə həyata keçirən Bazel Universitetindən Lujun Wang. "Bu, bizə elektron kristalların kollektiv həyəcanlarını öyrənmək üçün yeni güclü alət verir, əks halda əldə etmək olduqca çətin olacaq", - Smoleński əlavə edir. Elektron qarşılıqlı təsirləri optik siqnalları formalaşdırır Tədqiqatçılar həmçinin aşkar ediblər ki, elektronlar arasındakı qarşılıqlı təsirlərin gücü onların müşahidə etdikləri optik işarələrə təsir edir.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
