
维格纳晶体(Wigner crystal),又称维格纳晶格,是一种完全由电子组成的晶体。其形成原理为低密度电子在库仑相互作用下发生局域化,并在均匀电子背景中呈现规则排列结构。该晶体的存在由物理学家尤金·维格纳于1934年首次提出理论预言 。
1979年,C.C.格里姆斯团队首次证实维格纳晶体的存在 。2024年4月,美国普林斯顿大学团队通过将双层石墨烯薄片冷却至接近绝对零度并施加强磁场,利用高分辨率扫描隧道显微镜直接观测到具有三角形晶格结构的维格纳晶体,相关成果发表于《自然》杂志。该研究还揭示了晶体结构随温度、磁场强度和电子密度的变化规律 ,并验证了维格纳关于电子结晶的预言 。2025年12月,复旦大学高春雷、沈健、殷立峰课题组合作,利用“电荷转移-电子结晶”策略在稀土二维材料异质结中实现了本征维格纳晶体,并利用原子力显微镜实现了其亚原子级成像,该晶体融化温度达60K,相关成果发表于《物理评论快报》 。
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