Dans une feuille ultramince de graphène à quatre couches, les électrons peuvent se comporter comme un liquide figé. Sous un fort refroidissement et sous l'effet d'un champ électrique, ils cessent de s'agiter et s'alignent en un motif régulier — un cristal de Wigner. C'est un peu comme des gouttes d'eau qui, par grand froid, se transforment en alvéoles de glace.
Une partie de ces cristaux a une particularité : ils perdent spontanément leur symétrie à trois branches. Un flocon de neige qui s'étire soudain dans une direction — c'est ce qui arrive à ces cristaux, qui deviennent asymétriques. On les appelle nématiques. Ils apparaissent dans deux régions distinctes : sous un champ fort avec une faible densité d'électrons, et sous un champ moyen avec une densité élevée.
Les calculs montrent que la moitié des cristaux asymétriques est stable, tandis que l'autre moitié est prête à se réorganiser en formes plus complexes ou même à devenir un métal liquide. Un cristal asymétrique stable peut être observé en laboratoire : sa charge est répartie de manière inégale, et la résistance au courant dépend de la direction. C'est comme si, dans une rivière, l'eau coulait plus vite le long de la rive que dans le sens transversal.
Le cristal de Wigner a été prédit dès 1934, mais il n'a été observé pour la première fois qu'en 1979 — à la surface d'hélium liquide.