电子之间总是倾向于互相排斥。但当被限制在一个小空间时，电子可以形成有序的晶体状态，称为Wigner晶体。观察Wigner晶体非常棘手，需要在极端条件下进行——低温和低密度，以及微创探针。最近，以色列魏茨曼科学研究所S. Ilani团队以单根碳纳米管作为研究对象，采用另一根碳纳米管作为探针对其电子密度进行成像。结果显示，所测电子密度与理论预测的一维方向的六电子Wigner晶体是一致的。

图1. 对强相互作用电子进行成像的实验平台。

图2. 单个限域电子密度分布的真实空间成像。

图3. 多电子态的差分密度成像。

图4. 少电子态的多体隧穿。

I. Shapir, A. Hamo, S. Pecker, C. P. Moca, Ö. Legeza, G. Zarand, S. Ilani. Imaging the electronic Wigner crystal in one dimension. Science, 2019.

DOI: 10.1126/science.aat0905

https://science.sciencemag.org/content/364/6443/870