Вигнеровский кристалл
ВИГНЕРОВСКИЙ КРИСТАЛЛ, кристаллически упорядоченное состояние системы электронов, находящейся в поле положительного равномерно распределённого электрического заряда. Вигнеровский кристалл образуется при низких температурах в случае, когда среднее расстояние между электронами значительно больше радиуса Бора аБ: na3Б << 1, где n - концентрация электронов. Ю. П. Вигнер показал (1934), что минимальной энергией при пa3Б << 1 обладает состояние, в котором электроны локализованы и совершают малые колебания вблизи положений равновесия - узлов вигнеровской решётки. Минимум энергии обеспечивается уменьшением энергии кулоновского отталкивания электронов при образовании ими кристаллической решётки. Кинетическая энергия электронов, равная при 0 К энергии их нулевых колебаний, меньше потенциальной энергии на фактор (na3Б)1/6 << 1. При увеличении плотности электронов их кинетическая энергия сравнивается с потенциальной, и при na3Б ≈ 1 устойчивым состоянием является не кристалл, а однородная «электронная жидкость». «Плавление» вигнеровских кристаллов происходит и при повышении температуры. Вигнеровские кристаллы обладают обычными свойствами кристаллов. Реализация вигнеровских кристаллов в трёхмерных кристаллах затруднена из-за наличия примесей, компенсирующих объёмный заряд электронов. Широкое исследование вигнеровских кристаллов стало возможным с изучением двумерных электронных систем: электронов над поверхностью жидкого гелия, структур металл - диэлектрик - полупроводник, гетеропереходов.
Лит.: Пайнс Д. Элементарные возбуждения в твердых телах. М., 1965; Эдельман В. С. Левитирующие электроны // Успехи физических наук. 1980. Т. 130. №4.