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超快激光诱导物质产生新的“隐藏”状态

图中显示了激光(由发光的球体表示)如何撞击电荷密度波,从而改变波的行为。(图片:)Alfred Zong)

在物理学家用超短激光脉冲轰击晶体后,在晶体内部发现了一种新的物质相。

由一个镧原子和三个碲原子组成的晶体材料中出现了一种短暂的新物质相。超短的激光脉冲改变了电子在晶体中的运动方式,这种变化足以将其归类为一种全新的物质状态。物理学家说:

的能量爆发通常会使物质变得不那么有序,比如热熔冰或是尖锐的碎裂玻璃。但在这种情况下,激光闪光似乎将晶体移动到一种罕见的高阶状态。

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正常情况下,要改变一种物质的相态,你可以尝试化学变化、压力或磁场。麻省理工学院(MIT)物理学家、实验带头人之一Nuh Gedik在一份声明中说:“在这项工作中,我们利用光来进行这些改变,这些物理学家说,”

镧氚化物晶体自然形成了层状结构。在这种层状结构中,你会发现一种不寻常的模式。

在大多数物质中,电子分布相当均匀。但在很低的温度下,氚化镧形成了低电子密度的空穴和高电子密度的空穴。这些口袋是以一个扁平的模式组织起来的,指向与晶体层相同的方向。物理学家称这种模式为电荷密度波。

,但用小于1万亿分之一秒长的激光冲击晶体,电荷密度波将急剧(非常短暂地)改变方向——垂直于最初流动的方向流动。这是物理学家发现的物质的新阶段。理论上的“KdSPE”“KdSPS”,在激光闪光之后出现的物质的新阶段一直是晶体中一种潜在的可能性。激光抑制了主导相,即电荷的原始流动,并允许隐藏相出现。

当激光的作用减弱时,原始相重新断言自己。研究人员在11月11日发表在《自然物理学》杂志上的一篇论文中说,研究人员称晶体中的两个阶段为“竞争状态”,

,可能还有其他竞争状态,隐藏在其他晶体物质中。它们也可能是通过激光闪光被发现的。研究人员说,给定时间,他们可能会发现新的 ... 来操纵材料除了闪光灯什么都没有。

物理学中9个最大的未解之谜定义宇宙扭曲物理学的大量数字:7个令人振奋的发现

最初发表在《活科学》上。

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