ההתקנים האלקטרוניים שמהם בנויים המחשבים המודרניים מבוססים, רובם ככולם, על אלקטרונים הנמצאים בממשק דו-ממדי בין שני חומרים מוליכים-למחצה. לאחרונה גילו חוקרים סוג חדש של ממשק דו-ממדי, שבו נצפו אלקטרונים מוליכים אף ששני החומרים שמשני צידי המשטח כלל אינם מוליכים, אלא הם חומרים מבודדים מצוינים. בשנים האחרונות נעשה מספר רב של ניסיונות להבין מה גורם לאלקטרונים להופיע בממשק זה, ומהן תכונותיהם. עד כה, מרבית המדידות שנעשו היו של גדלים גלובליים (מאקרוסקופיים) במערכת. במחקר זה פיתחנו כלי חדש, המאפשר לקבל תמונות מיקרוסקופיות של ממשק זה – כלומר, הכלי מאפשר "הצצה" פנימה, אל אזור המפגש בין שני לוחות של חומר. הכלי מבוסס על התקן צינורית ננו-פחמן זעירה, שהוא חיישן רגיש בצורה חסרת תקדים לשדה חשמלי בסביבתו. שינויים בשדה החשמלי בסביבה גורמים שינוי בהולכת החשמל בצינורית. כאשר מעבירים התקן זה במרחק של עד כ-100 ננומטר מהממשק הנמדד, אפשר ליצור בעזרתו תמונה מדויקת מאוד של השינויים בפוטנציאל החשמלי. קבוצתנו משתמשת במכשיר מדידה זה כדי לקבל תמונות של פאזות מעניינות של אלקטרונים שאי-אפשר להשיגן באמצעות שום כלי אחר. כך הצלחנו לצפות בכמה תופעות פיזיקליות שקיומן נחזה תיאורטית, אך עד כה טרם נצפו בפועל. לדוגמה, בעזרת כלי זה ראינו לראשונה אלקטרונים היוצרים גביש קוונטי – תופעה שקיומה נחזה לפני כ-80 שנה. כמו כן הצלחנו לגרום לשני אלקטרונים, שלרוב דוחים זה את זה כיוון ששניהם בעלי מטען חשמלי שלילי, למשוך זה את זה – גם זו תופעה שקיומה נחזה לפני שנים רבות, ונצפתה על ידינו לראשונה. המדידות שביצענו הראו באופן מפתיע כי בניגוד לתמונה שהייתה מקובלת עד כה, שלפיה אלקטרונים נמצאים בפוטנציאל דו-ממדי חָלָק, במציאות הם נמצאים ב"נוף פוטנציאל" המורכב ממדרגות חדות המתפשטות לאורך קווים חד-ממדיים. ממצא זה שינה לחלוטין את הבנתנו היכן האלקטרונים נמצאים בממשק ואיך הם זורמים, ויש לה השלכה חשובה על ממשקים רבים ממשפחות דומות שנחקרו לאחרונה. כלי המדידה שפותח, והתגליות שנעשו בעזרתו, עשויים לתרום רבות להתפתחויות בתחום האלקטרוניקה.