Bistable Transport Properties of a Quasi-One-Dimensional Wigner Solid on Liquid Helium under Continuous Driving
研究了准一维维格纳固体在液氦衬底上运动时输运特性的低频涨落。波动发生在不同的传输模式之间，其中WS从氦表面上形成的波纹极化子（或“凹坑晶格”，DL）的去耦，或不发生在每个交流周期。我们表明，高斯分布的解耦阈值力引起这种双稳态，低频开关时发生的解耦的概率在每个交流周期是小的，但有限的。我们将退耦阈值力的分布归因于准一维电子晶格所允许的结构配置的范围，这影响了WS-DL耦合的强度。因此，交流传输模式之间的切换速率对电子固体的微观性质非常敏感。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High-frequency nonlinear conductivity of a Wigner crystal
Michigan State University（密歇根州立大学）；EeroQ Corporation（EeroQ公司）
研究超流氦表面上方电子形成的维格纳晶体，通过微通道几何结构中氦上电子的输运测量，发现其在高频驱动场下有强烈非线性输运响应，与高阶布拉格矢量涟波子耦合产生的动态摩擦有关。
2026-07-09 cond-mat.mes-hall
Transport properties of a quasi-1D Wigner Solid on liquid helium confined in a microchannel with periodic potential
我们提出了在一个准一维系统的表面电子输运测量液氦被限制在一个101- $μ$ m长和5- $μ$ m宽的微通道，其中的静电势与周期性的$1$ - $μ$ m沿通道被引入。特别地，我们通过在很大范围内改变周期势的振幅，研究了周期势对准一维Wigner固体非线性输运的影响。在振幅为零和小振幅时，微通道中的准一维WS显示出预期的特征，如波纹子的Bragg-Cherenkov散射和重入熔化。随着电位幅值的增加，上述特征被强烈抑制。这种行为表明在电子系统中的长程位置顺序的损失，这是由于WS在通道中的横向限制的再入熔融行为的回忆。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner molecules in phosphorene quantum dots
我们研究了具有圆形和细长几何形状的静电场约束的磷烯量子点中电子系统的维格纳结晶。有效质量的各向异性允许在实验室框架中形成维格纳分子，其具有比限制电势更低的对称性的限制电荷密度。我们发现，在圆形量子点中，单独的单电子岛形成的两个和四个限制的电子，但不是三个捕获的载流子。维格纳结晶的光谱特征进行了讨论。具有Wigner分子态的系统的特征在于在$B=0$处的近简并基态，并且容易被外部磁场自旋极化。在没有形成单电子岛的电子系统中，观察到在$B=0$的激发态的更均匀的分布，并且受限系统在1特斯拉量级的磁场下经历基态对称性转变。圆形量子点中的五个电子系统被表示为一种特殊情况，当磁场改变时，基态中出现两种电荷配置：一种是在实验室框架中形成的单电子岛，另一种是只有系统内部坐标中的对关联函数具有三个电子的分子形式。当量子点的电子质量较大时，量子点沿锯齿形方向的取向更容易形成准一维形式的维格纳分子。沿着扶手椅方向的较小的电子有效质量允许冻结电子运动中的横向自由度。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mobility of a spatially modulated electron liquid on the helium surface
我们提出了一个大规模的数值模拟的二维电子液体在氦表面的迁移率在一个一维周期性的潜在存在的结果。即使在电势比电子-电子相互作用弱得多的情况下，它也可以强烈地改变迁移率。这种效应取决于势周期和平均电子间距离之间的相互关系。当周期接近于将液体冷却到较低温度时形成的维格纳晶体的周期时，这一点最为明显。结果表明，特别是，在电子液体中的相关长度可以通过测量在弱周期势的迁移率。模拟的基础上的电子散射的激发在氦的微观模型。
2020-04-25 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of Wigner crystal in two-dimensional periodic potential
本文研究了二维周期势场中电子的输运和热电性质。我们的结果表明，从滑移到钉扎相的转变发生在晶格势的某一临界振幅处，类似于一维Frenkel-Kontorova模型的Aubry相变.我们发现，2D奥布里钉扎相的特征在于高值的塞贝克系数S = 12。同时我们还发现，周期势的几何形状对Seebeck系数的大小有很大的影响。我们讨论了在液氦表面上用电子测试二维奥布里相性质的可能性。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall
Many-electron system on helium and the color center spectroscopy
氦表面上的电子显示尖锐的共振吸收线与横向于表面的量子化运动的子带之间的过渡。平行于表面的磁场强烈影响吸收光谱。我们证明了这种效应是由于在强关联电子液体或维格纳晶体的面内量子动力学中混入了离面运动。这类似于色心中的电子向声子的混合跃迁。该光谱允许直接表征多电子动力学，并且还能够测试具有可控耦合的系统中的色心理论。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Electronic Structure at the Interface of Solid Neon and Superfluid Helium
我们预测了一个新的量子电子结构之间的界面两个凝聚相的稀有气体元素：固体氖和超流氦。注入到该界面上的过量电子将其波函数自限制到纳米圆顶结构中，该结构的大小随压力而变化。这些电子的集合可以形成经典的维格纳晶体，可以通过中红外光子可视化。超长的自旋相干时间使这个系统中的电子可以充当完美的量子比特。它们可以以几微米的间距确定性地布置在芯片上。它们的自旋状态可以通过单电子器件来控制和读出。这种独特的系统为可扩展的量子信息处理提供了一种有吸引力的新体系结构。
2019-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Crystals Caught Doping: Metallic Wigner Crystals in Rhombohedral Graphene
Harvard University（哈佛大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；New York University（纽约大学）；University of California at San Diego（加利福尼亚大学圣地亚哥分校）
研究探讨了在菱形石墨烯中，当威金斯晶体自发掺杂形成它inerant载流子时，如何产生金属威金斯晶体。通过分析电荷间隙与填充偏置的竞争，揭示了相图中宽泛的金属威金斯晶体相。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Self-diffusion in a spatially modulated system of electrons on helium
本文给出了液氦表面电子系统的分子动力学模拟结果。对1600个具有周期性边界条件的电子进行了模拟。电子散射的毛细波和声子在氦中明确考虑。我们发现，自扩散系数随温度的降低呈超线性下降。在自由电子系统中，它基本上不连续地变为零，这与液体到固体的转变有关。相反，当系统被放置在完全相称的一维势的扩散的冻结顺利发生。我们将这种变化与这样一个事实联系起来，即，正如我们所展示的那样，与具有短程粒子间耦合的系统相比，在这样一个势中的维格纳晶体是稳定的。我们发现，冻结温度非单调地依赖于可结晶性参数。我们还发现在固相中存在不可压缩孤子。结果揭示了置于周期势场中的长程耦合强关联系统的动力学特性。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Visualizing 1D zigzag Wigner crystallization at domain walls in the Mott insulator TaS$_2$
在低载流子密度和强相关性的特定状态下，电子可以结晶成被称为维格纳晶体的电荷周期性排列。这种相位在一维（1D）中特别有趣，因为它们显示出各种电荷和自旋基态，这些基态可以在量子器件中作为自旋信息的高保真发射器。最近的理论研究表明，莫特绝缘体和其他平带系统中的强库仑相互作用，可能为维格纳晶化提供一个有吸引力的高温平台，但由于材料和器件的限制，实验实现已被证明是困难的。在这项工作中，我们使用扫描隧道显微镜在液氦温度下直接成像的莫特绝缘体，TaS $_2$的一维维格纳晶体的形成。TaS $_2$中的电荷密度波畴壁产生能带弯曲，并提供了一维低密度和强相互作用的理想条件。STM光谱图显示，一旦较低的哈伯德带穿过费米能，电荷就会重新排列以使库仑能最小化，形成一维维格纳晶体所预期的锯齿形图案。锯齿形电荷图案显示出特征噪声特征，其表示由隧穿电子引起的电荷或自旋波动，这对于这种更脆弱的凝聚态是预期的。通过大库仑能标与低电子密度相结合，在高几个数量级的温度下观察维格纳晶体，使TaS $_2$成为利用1D维格纳晶体中电荷和自旋序的有前途的系统。
2021-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic field stabilized Wigner crystal states in a graphene moiré superlattice
本研究在ABC-TLG/hBN莫尔超晶格中观测到磁场稳定的维格纳晶体态，揭示了分数填充下的广义维格纳晶体态及整数填充下的广义莫特态，为探索磁场与莫尔平带相互作用的新量子相提供了平台。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall
Artificial quantum-dot Helium molecules: Electronic spectra, spin structures, and Heisenberg clusters
利用精确对角化（EXD）方法研究了N=4电子横向双量子点（量子点氦分子）系统的能谱和自旋组态，它们是量子点间距、外加磁场（B）和电子间排斥强度的函数.作为磁场的函数，能谱呈现出由六个状态组成的低能带，其中数字六是总自旋守恒和随后的四个电子的自旋简并的结果。六个态的能量似乎在磁场的单一值处交叉，并且随着库仑排斥的增加，它们倾向于退化，具有明确定义的能隙将它们与较高能量的激发态分开。低能带的出现是维格纳超分子形成的结果，四个电子（每个点两个）被定域在一个矩形的顶点。本文介绍了一种利用自旋分辨的对关联分布将复杂的EXD多体波函数映射到简单的自旋函数上的方法。详细解释的EXD自旋函数和EXD光谱与低能带通过一个4位海森堡集群（与B-依赖的交换积分）的演示。自旋纠缠的方面，参考众所周知的N-量子位迪克态，也进行了讨论。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Structural Order and Melting of a Quasi-One-Dimensional Electron System
本文研究了束缚效应对囚禁在液氦表面的准一维电子系统位置有序性的影响。我们发现的证据表明，熔化的维格纳固体（WS）取决于约束强度，以及电子密度和温度。在恒定的静电约束下，观察到一个可重入的固-液-固转变为增加电子密度。当电子行数$N_y$改变时，即使当$N_y$很大（几十个）时，变化的可重复性也会导致WS阶的调制。这是由蒙特卡罗模拟证实。
2016-07-19 cond-mat.mes-hall
