2022
11/29
相关创新主体

创新背景

从固体到液体,然后再重复这个过程是物质阶段的神秘变化。当水融化时,体积会发生变化。这引起了研究人员对熔化反应的兴趣,所以他们开始研究一种比水更为奇特的材料:电子晶体。

 

创新过程

因为电子都是带负电的,所以它们相互排斥。因此,它们的首选状态是尽可能远离包含它们的材料中的所有其他电子。由这种在所有方向上的相等斥力产生的电子规则排列称为维格纳晶体。

研究人员为了找到电子如何从一个规则排列作为晶体过渡到另一个规则排列作为晶体,或者它们如何“熔化”答案,他们研究了电子如何在人造网格上相互作用,称为摩尔纹晶格,通过将两种不同的原子薄材料放在彼此之上而形成。因为它们位于网格而不是光滑表面上,所以电子不能选择彼此远离的任意位置,而必须填充网格上的一个点;网格限制了它们的排列方式。

研究人员表示,当网格部分填满时,他们可以看到它们的排斥力的影响以及电子相互作用的强度。由于它们的相互作用,他们看到它们占据了晶格上一个规则的位点间隔,而不是随机间隔。

研究人员通过实验检测到电子在部分填充的网格中形成的特殊刚性结构。他们研究了这些结构中的一个如何过渡到另一个结构的方式。他们发现,当条件发生变化时,非常规则的刚性阵列变得更加流动。

研究人员在电子中发现了固体和液体之间的中间相,它具有一定的规律性,但不如固体多,也不像液体那样自由。他们发现处于这种状态的电子将自己排列成微小的条带,这些条带可以四处移动并在结构中定向。

研究人员表示,电子液晶已经在理论上进行了讨论,但他们正在提供它们如何在显微镜下形成的视觉图像:四五个电子形成一个可以排列的碎片。

 

创新价值

该项研究向人类揭示了里面有一些用眼睛看不到的东西。周围的物质是由看不见的实体组成的,它们相互作用并一起做一些事情来改变他们的状态。该研究为理论思想在物理系统中体现提供了机会。

 

创新关键点

研究人员描述了这些电子结构的液体和固体之间的相。

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