Para comprender mejor la estructura electrónica del silicio, los investigadores emplearon el láser de rayos X del instrumento Materia en Condiciones Extremas del LCLS para someter una muestra a presiones cinco millones de veces más extremas que la presión atmosférica de la Tierra. Observaron cómo la presión provoca cambios a escala atómica y midieron cómo dichos cambios influyen en las propiedades ópticas y electrónicas del silicio.
El silicio, uno de los semiconductores más conocidos y la "columna vertebral" de la tecnología actual, se convierte en un conductor eléctrico útil en condiciones específicas; Los científicos no habían observado previamente las propiedades ópticas del silicio a la presión más alta alcanzada en esta investigación.
Aunque sigue siendo un metal (lo que significa que se comporta tanto óptica como eléctricamente como la mayoría de los metales tradicionales), las estructuras electrónicas en su estructura cristalina se asemejan a los enlaces altamente direccionales que suelen mostrar los semiconductores. Sus observaciones también pusieron de relieve la excepcional resistencia mecánica del silicio:incluso a las enormes presiones alcanzadas, su estructura sólo se había modificado mínimamente con respecto a la red "ideal" original formada por cristales individuales de silicio puro. A medida que los investigadores avanzan aún más en la comprensión de los materiales, los investigadores destacaron que una mayor comprensión ayudará a los científicos a predecir aún mejor cómo se pueden ajustar las propiedades electrónicas, ópticas y de los materiales de los semiconductores a través de la ingeniería y la síntesis precisa, a medida que obtendremos un conocimiento cada vez más detallado de cómo sus estructuras físicas fundamentales se ven impactadas al cambiar su geometría atómica mediante fuerzas aplicadas (por ejemplo, presión)".
