Un team di ricercatori dell'Università della California a Berkeley, lavorando con un gruppo al Lawrence Berkeley National Laboratory, ha sviluppato un modo non invasivo per visualizzare direttamente i cristalli Wigner. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il gruppo descrive il loro approccio e spiega come potrebbe essere utilizzato per far progredire la ricerca sugli stati dei cristalli di Wigner. Carmen Rubio-Verdú con la Columbia University ha pubblicato un articolo su News &Views che delinea la natura dei cristalli Wigner e descrive il lavoro del team nello stesso numero della rivista.

I cristalli Wigner hanno una struttura reticolare cristallina che si forma quando gli elettroni sono poco distanziati in alcuni materiali 2D. Sono stati osservati in materiali come semiconduttori 2D ed elio liquido, ma sono notoriamente difficili da osservare o immaginare perché sono così fragili. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno sviluppato un modo per visualizzare i cristalli di Wigner senza disturbarli, che consente un'immagine più precisa.

I ricercatori hanno posizionato un sottile foglio di disolfuro di tungsteno sopra un sottile foglio di diseleniuro di tungsteno, creando una minuscola eterostruttura. In particolare, entrambi sono dicalcogenuri di metalli di transizione, e in questo caso, erano spesse solo 1 nanometro. Il team ha quindi aggiunto elettroni a entrambi gli strati, che si è formato naturalmente in strutture 2D, sebbene la distanza tra gli elettroni fosse leggermente più piccola in uno degli strati. La mancata corrispondenza nei modelli di elettroni ha portato alla creazione di un modello moiré che era anche un cristallo di Wigner. I ricercatori hanno quindi posizionato uno strato di grafene sopra la loro eterostruttura per proteggere la struttura cristallina sottostante. Quindi hanno usato un microscopio a scansione di tunnel per creare immagini dei cristalli senza disturbarli. Dopo, il team ha aggiunto uno strato di nitruro di boro esagonale all'eterostruttura per proteggerla meglio, permettendo di sondare con il microscopio.

I ricercatori hanno anche provato ad aggiungere e rimuovere elettroni dalla struttura prima di aggiungere le barriere protettive e hanno scoperto che così facendo le strutture cristalline si formavano in forme che includevano triangoli o esagoni. Rubio-Verdú suggerisce che la nuova tecnica potrebbe portare a nuovi metodi per visualizzare altri piccoli, strutture fragili.

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