将近90年的预测被物理学家实现：一种全由电子组成的维格纳晶体

要使电子形成维格纳晶体，物理学家似乎只需将它们冷却下来。电子相互排斥，因此冷却会降低它们的能量，并将它们冻结成晶格，就像水变成冰一样。然而，冷电子遵循量子力学的奇异定律，它们的行为就像波一样。波状电子不是固定在一个整齐有序的网格中，而是倾向于四处晃动并撞击它们的邻居。本来应该是晶体的东西变成了一个更像水坑的东西。

研究小组观察到，当每一层中有特定数量的电子时，它们都神秘地静止不动。不知何故，半导体内部的电子无法移动，他们最终想起了维格纳的观点。维格纳曾计算过，平面二维材料中的电子会呈现出一种类似于完美覆盖着三角形瓷砖的地板的模式。这种晶体会完全阻止电子的移动。

在这些晶体中，每一层电子之间以及层与层之间的排斥力共同作用，使电子排列成维格纳三角形网格，这些力足以阻止量子力学所预测的电子溢出和晃动。但只有当每一层的电子数量达到顶部和底部晶格排列一致时，这种行为才会发生：一层中较小的三角形必须完全填满另一层中较大的三角形内部的空间。

过去的实验也曾发现了维格纳结晶的迹象，但新的研究提供了最直接的证据，因为它采用了一种新颖的实验技术。研究人员用激光照射半导体层以产生一种称为激子的粒子状实体，同时材料将反射或重新发射该光。通过分析光线，研究人员可以判断激子是与普通的自由流动电子相互作用，还是与维格纳晶体中冻结的电子相互作用。