超高速レーザーフラッシュによって存在に包まれた物質の新しい「隠された」状態

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物理学者がレーザー光の超短パルスで結晶を爆破した後、物質の新しい相が結晶の中に隠れていることが発見されました。

物質の一時的な新しい相は、1つのランタン原子と3つのテルル原子で構成される、三テルル化ランタンと呼ばれる結晶性物質に現れました。超短レーザーパルスは、電子が結晶をどのように移動するかを変化させ、その変化はそれをまったく新しい物質の状態として分類するのに十分です。

物理学者によると、エネルギーの爆発は通常、熱で溶けた氷や鋭い亀裂の割れたガラスなどの物質の秩序を乱します。しかし、この場合、レーザーフラッシュによって結晶がまれな高次状態に移行するようです。

「通常、物質の相を変化させるために、化学変化、圧力、または磁場を試します。この研究では、これらの変化に光を使用しています」と、マサチューセッツ工科大学(MIT)の物理学者であるNuh Gedikは、実験のリーダーは声明で述べた、

物理化学者によると、三テルル化ランタンの結晶は自然に層状構造を形成しています。そして、その層状構造の中に、異常なパターンが見つかるでしょう。

ほとんどの物質では、電子はかなり均一に分布しています。しかし、非常に低温では、三テルル化ランタンは低電子密度のポケットと高電子密度のポケットを形成します。そして、それらのポケットは、結晶層と同じ方向を指すフラットパターンで編成されます。物理学者はこのパターンを電荷密度波と呼びます。

しかし、1兆分の1秒未満のレーザー光のフラッシュで結晶に当たると、電荷密度波は方向を急激に(そして非常に短時間)切り替えます-元々流れていた方向に垂直に流れます。それは物理学者が見つけた物質の新しい段階です。

理論的には、レーザーフラッシュの後に現れる物質の新しい段階は、常に結晶に一種の潜在的な可能性として存在します。レーザー光は、支配的なフェーズ(元の電荷の流れ)を抑制し、隠れたフェーズを出現させます。

レーザーの影響が収まると、元の位相が再び現れます。研究者たちは、結晶の2つのフェーズを「競合状態」と呼びました。

研究者達は11月11日にNature Physics誌に発表された論文で、他の競合する国家が他の結晶性物質を隠している可能性があると述べた。そして、それらはまた、レーザー光のフラッシュで発見される可能性があります。時間が与えられれば、彼らは明滅するライトだけで材料を操作する新しい方法を発見するかもしれないと研究者たちは言った。

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