Per comprendere meglio la struttura elettronica del silicio, i ricercatori hanno utilizzato il laser a raggi X dello strumento Matter in Extreme Condition della LCLS per sottoporre un campione a pressioni oltre cinque milioni di volte più estreme della pressione atmosferica terrestre. Hanno osservato come la pressione provoca cambiamenti su scala atomica e hanno misurato come tali cambiamenti influenzano le proprietà ottiche ed elettroniche del silicio.
Il silicio, uno dei semiconduttori più conosciuti e la "spina dorsale" della tecnologia odierna, diventa un utile conduttore elettrico in condizioni specifiche; gli scienziati non avevano mai osservato in precedenza le proprietà ottiche del silicio alla pressione più alta raggiunta in questa indagine.
Sebbene sia ancora un metallo, ovvero si comporta sia otticamente che elettricamente come la maggior parte dei metalli tradizionali, le strutture elettroniche nella sua struttura cristallina assomigliano ai legami altamente direzionali tipicamente visualizzati dai semiconduttori. Le loro osservazioni hanno evidenziato anche l'eccezionale resistenza meccanica del silicio:anche alle enormi pressioni raggiunte, la sua struttura era stata modificata solo in minima parte rispetto al reticolo "ideale" originale formato da singoli cristalli di silicio puro. Mentre i ricercatori spingono ulteriormente la comprensione dei materiali, i ricercatori hanno sottolineato che ulteriori approfondimenti aiuteranno gli scienziati a prevedere ancora meglio come le proprietà elettroniche, ottiche e dei materiali dei semiconduttori possano essere regolate attraverso l'ingegneria e la sintesi precisa, poiché acquisiremo una conoscenza sempre più dettagliata dei materiali. come le loro strutture fisiche fondamentali vengono influenzate dal cambiamento della loro geometria atomica attraverso le forze applicate (ad esempio la pressione)."
