一维电子 Wigner 晶体的成像
介观与纳米尺度物理
2019-06-18 v1
摘要
由 Eugene Wigner 在八十多年前预言的电子量子晶体，至今仍是最难以捉摸的物质状态之一。在此，我们通过在实空间对其电荷密度进行成像，直接观测到了一维 Wigner 晶体。为了在不扰动该脆弱状态的前提下进行测量，我们开发了一个新的扫描探针平台，利用一根纯净的碳纳米管作为扫描电荷扰动，以极小的侵入性对另一根纳米管内的多体电子密度进行成像。所获得的图像展示了受限于一维中的少数电子，其特征与强相互作用晶体相符，电子如项链上的珍珠般有序排列。与理论模型的比较证明了库仑相互作用相对于动能的主导地位以及交换相互作用的微弱性。我们的实验为这一长期探寻的电子态提供了直接证据，并开辟了通过在实空间对多体密度成像来研究其他脆弱相互作用态的途径。
引用
@article{arxiv.1803.08523,
title = {Imaging the Wigner Crystal of Electrons in One Dimension},
author = {Ilanit Shapir and Assaf Hamo and Sharon Pecker and Catalin Pascu Moca and Örs Legeza and Gergely Zarand and Shahal Ilani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08523},
year = {2019}
}