Un equipo de investigadores de la Universidad de California en Berkeley, trabajando con un grupo en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, ha desarrollado una forma no invasiva de obtener imágenes directamente de los cristales de Wigner. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el grupo describe su enfoque y explica cómo podría usarse para avanzar en la investigación sobre los estados de los cristales de Wigner. Carmen Rubio-Verdú, de la Universidad de Columbia, ha publicado un artículo de News &Views que describe la naturaleza de los cristales de Wigner y describe el trabajo del equipo en el mismo número de la revista.

Los cristales de Wigner tienen una estructura de red cristalina que se forma cuando los electrones están escasamente espaciados en ciertos materiales 2D. Se han observado en materiales como semiconductores 2D y helio líquido, pero son notoriamente difíciles de observar o imaginar porque son muy frágiles. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han desarrollado una forma de ver los cristales de Wigner sin molestarlos, lo que permite obtener imágenes más precisas.

Los investigadores colocaron una fina hoja de disulfuro de tungsteno encima de una fina hoja de diselenuro de tungsteno, creando una pequeña heteroestructura. Notablemente, ambos son dicalcogenuros de metales de transición, y en este caso, tenían solo 1 nanómetro de espesor. Luego, el equipo agregó electrones a ambas capas, que naturalmente se formaron en estructuras 2D, aunque el espacio entre los electrones era ligeramente menor en una de las capas. El desajuste en los patrones de electrones resultó en la creación de un patrón de muaré que también era un cristal de Wigner. Luego, los investigadores colocaron una capa de grafeno sobre su heteroestructura para proteger la estructura cristalina que se encuentra debajo. Luego utilizaron un microscopio de barrido-túnel para crear imágenes de los cristales sin molestarlos. Más tarde, el equipo agregó una capa de nitruro de boro hexagonal a la heteroestructura para protegerla mejor, permitiendo sondear con el microscopio.

Los investigadores también intentaron agregar y eliminar electrones de la estructura antes de agregar las barreras protectoras y descubrieron que al hacerlo, las estructuras cristalinas se formaron en formas que incluyen triángulos o hexágonos. Rubio-Verdú sugiere que la nueva técnica podría conducir a nuevos métodos para imaginar otros pequeños, estructuras frágiles.

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