ウィグナー結晶
ウィグナー結晶(ウィグナーけっしょう、英: Wigner crystal)は1934年にユージン・ウィグナーが最初に予測した、電子の固体相(結晶相)をいう。 電子ガスが、電荷のつりあった均一で不活性な背景電荷(ジェリウム)の存在下で運動するとき、電子密度がある臨界値を下回る場合は結晶化を起こして格子を形成する。これは、密度が低い場合は運動エネルギーよりも位置エネルギーが支配的となり、電子が詳細な空間配置をとることにより安定となるためである。位置エネルギーを最低化するため、電子は3次元では体心立方格子構造を、2次元では三角格子を、1次元では等間隔格子をなす。実験的に観察されているウィグナークラスターのほとんどは外場によるとじこめをうけているため、体心立方格子や三角格子からの逸脱が観察される。2次元電子ガスの結晶状態は、十分に強い磁場を印加することによっても実現できる。しかし、2次元電子系において観察された磁気輸送上の絶縁挙動はウィグナー結晶化以外にもアンダーソン局在など他の機構によっても説明されうるため、そのどれが原因かはいまだ明らかでない。
より一般的に電子以外の系でも、密度が低くなると溶けるほとんどの結晶とはことなり、低密度領域においてあらわれる結晶を指してウィグナー結晶と呼ぶこともある。実験室で見られる例としては帯電コロイドや帯電プラスチック球が挙げられる。