一種直接成像維格納晶體的非侵入性方法

圖1：STM測量雙門控WSe2/WS2摩爾的晶體狀态？來源： DOI： 10.1038 / s41586 - 021 - 03874 - 9

加州大學伯克利分校的一個研究小組與勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊合作，開發了一種非侵入性方法，用于直接成像Wigner晶體。在發表在《自然》雜志上的一篇論文中，該團隊描述了他們的方法，并解釋了如何利用它來推進對維格納晶體态的研究。在同一期刊上，哥倫比亞大學的Carmen Rubio-Verdú發表了一篇新聞和評論文章，概述了Vigna晶體的性質并描述了該團隊的工作。

維格納晶體具有晶格結構，當電子稀疏分布在某些二維材料中時形成。它們在二維半導體和液氦等材料中被觀察到，但衆所周知，由于它們的脆弱性，它們很難觀察或成像。在這項新的努力中，研究人員開發了一種不幹擾維格納晶體的方法，這使得成像更加準确。

研究人員将一層薄薄的二硫化鎢放在一層薄薄的二氧化鎢上，以形成微小的非均質結構。值得注意的是，兩者都是過渡金屬二鹵化物，在這種情況下隻有1納米厚。然後，該團隊在兩層中都添加了電子，這自然形成了2D結構，盡管一層中的電子略有間隔。電子圖案的不比對導緻了摩爾紋的産生？然後，研究人員在非均質結構的頂部放置了一層石墨烯，以保護下面的晶體結構。然後，他們使用掃描隧道顯微鏡在不幹擾晶體的情況下生成晶體圖像。後來，研究小組在非均相結構中添加了一層六氮化硼，以更好地保護它，允許用顯微鏡檢測。

研究人員還試圖在添加保護屏障之前從結構中添加或移除電子，他們發現這可能導緻晶體結構形成三角形或六邊形等形狀。盧比奧-韋爾杜認為，這項新技術可能會帶來新的方法來成像其他微小的脆弱結構。

更多資訊：李宏源等人，2D Broad Wigner Crystal Imaging，Nature（2021）。DOI： 10.1038 / s41586 - 021 - 03874 - 9

Rubio-Verdú，顯微鏡下的電子晶體，自然（2021）。DOI： 10.1038 / d41586 - 021 - 02573 - 9