磁翻柱液位计是一类铜氧化物陶瓷，在平坦的方形晶格中共有一个氧和铜原子的基本元素，已被研究出它们在较高温度下具有超导潜力。

    但是，在原始状态下，它们是一种独特的绝缘子-一种不易导电的材料-被称为Mott绝缘子。

    通过称为掺杂的过程向绝缘子添加电荷载流子（电子或“空穴”或缺少电子）后，绝缘子可能会变成容易导电的金属或会导电的磁翻柱液位计根据环境。但是，由于铜的电子之间的强相互作用，它们既不像普通的金属，也不像普通的绝缘体。为了防止由于这些相互作用而产生的大量能量消耗，电子将脉冲式地组织成一个集体状态，其中每个粒子的运动都与所有其他粒子联系在一起。

    超导状态就是这样的一个例子，其中电子一起移动并在施加电势时以零净摩擦漂移（零电阻状态，这是定义超导体的特性）。另一个集体电子状态是“电荷密度波”，该术语起源于电子密度的波状调制，其中电子“冻结”成静态和周期性模式，同时阻碍电子流动。由于此状态与超导状态相反，因此进行研究和理解至关重要。磁翻柱液位计中的电荷密度波选择与形成基本晶体结构的氧原子和铜原子的原子行对齐，其中波“峰”基于材料和掺杂水平每3至5个晶胞发生一次。

    麻省理工学院的科学家使用一种称为磁翻柱液位计的方法研究了两种不同的磁翻柱液位計，氧化铜（Pr 2 CuO 4或PCO）和钕氧化铜（Nd 2）中的电荷密度波，这是一个意外的发现。


 
CuO 4或NCO）掺杂有其他电子。他们的研究证明了材料进入电子无序或“玻璃状”排列的一个阶段，称为“维格纳玻璃”。该研究的成果最近在《自然物理学》上发表的一篇论文中得到了报道。

    在磁翻柱液位计（一种最近开发的衍射技术）中，晶体学是在电子上进行的，而不是像传统X射线衍射那样在原子上广泛地进行。“ 在低掺杂电子浓度的限制下，我们观察到了一种全新且出乎意料的电子相形式，既不是超流体也不是晶体，而是具有维格纳玻璃的特性。在这一阶段，电子形成了一个没有任何取向偏爱的集体状态。”论文的高级作者，麻省理工学院物理学助理教授里卡多·科姆说。他补充说，这类电子的非晶态玻璃在此类材料中是完全闻所未闻的。

    此现象仅在电子掺杂的狭窄窗口中发生。
    包括Comin，研究生Kang和博士后Jonathan Pelliciari在内的MIT小组开发了该项目并主持了大部分实验。来自全球不同机构和设施的科学家的贡献使他们的研究成为可能。在许多同步加速器设施中进行了磁翻柱液位计测量，包括德国的柏林电子存储环，加拿大萨斯喀彻温省萨斯卡通的加拿大光源以及加利福尼亚州伯克利的高级光源。氧化铜薄膜样品在日本NTT基础研究实验室生长。理论分析是由印度印度科学研究所的科学家设计的。

    根据Comin的观点，提出的理论解释了电子能带结构在调节周期性间距和密度波作为该材料掺杂水平的函数而缺乏取向波方面的作用。

    “我完全被Riccardo在NCO和PCO方面的研究成果所震撼，”伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的福克斯家庭工程教授Peter Abbamonte说，他创造了共振软X射线散射技术。十多年来，由于观察到磁翻柱液位计中的电荷密度波（CDW）阶数一直是该领域的核心，因此没有参加这项研究的Abbamonte解释说，人们早先认为CDW阶数与晶体有关晶格，表明电荷密度波必须指向两个垂直方向之一，而不能指向两个垂直方向之一。他指出，这种传统观点取决于20年的共振散射和扫描隧道显微镜实验，这些实验始终表明情况确实如此。

    Comin对这些特定的电子掺杂磁翻柱液位计的研究表明，在玻璃相中，电荷顺序可以指向任何方向，而与它所存在的晶格无关。

    “社区将需要一些时间来完全消化这种认识及其对理解CDW订单相关性的意义，” Abbamonte补充说。“很明显，里卡多的论文将导致对游戏规则的认真重新考虑，从这个意义上说，这是该领域的一项重大进步。”

    超导体在诸如磁传感和医学诊断成像，量子计算，等离子和核聚变发电技术以及无损能量传输等变革性应用中具有巨大的，尚未开发的潜力。