Los físicos crean un «cristal de Wigner» hecho de electrones

Los físicos crean un «cristal de Wigner» hecho de electrones

El hallazgo inequívoco de un cristal de Wigner se basó en una nueva técnica para explorar el interior de materiales complejos.

Karmela Padavic-Callaghan, 13 de agosto de 2021

En 1934, Eugene Wigner, pionero de la mecánica cuántica, propuso un extraño tipo de materia: un cristal hecho de electrones. La idea era sencilla, pero demostrarla resultó mucho más difícil. A lo largo de ocho décadas, los físicos intentaron muchos trucos para empujar a los electrones a formar esos «cristales de Wigner», con escaso éxito. Sin embargo, en julio, dos grupos independientes publicaron en Nature las observaciones experimentales más directas de cristales de Wigner realizadas hasta la fecha.

En el cristal de Zhou, las fuerzas de repulsión entre los electrones de cada capa y entre las distintas capas actuaban conjuntamente para organizar los electrones en la red triangular de Wigner. Esas fuerzas eran lo bastante intensas para evitar que los electrones se movieran según lo predicho por la mecánica cuántica. Pero este comportamiento solo emergía cuando el número de electrones en cada capa era tal que las mallas superior e inferior del cristal se alineaban: los triángulos más pequeños de una capa tenían que llenar exactamente el espacio que quedaba dentro de los triángulos más grandes de la otra. Park se refiere a las proporciones de electrones que produjeron esas condiciones como «signos reveladores de los cristales bicapa de Wigner». Cuando se dieron cuenta de que tenían un cristal de Wigner entre manos, el equipo de Harvard hizo que se fundiera, forzando a los electrones a adoptar su naturaleza ondulatoria. La fusión del cristal de Wigner es una transición de fase cuántica, similar a la de un cubito de hielo que se convierte en agua, pero sin que intervenga ningún calentamiento. Clic AQUÍ para seguir leyendo y ver la imagen.