Наука

За лічені фемтосекунди. Японські дослідники зловили на камеру приховану фазу речовини

10 сер•NV

Японські науковці зафіксували, як спалах світла за лічені фемтосекунди змінює внутрішні властивості матеріалу. Вони побачили цей процес та вперше розгледіли його приховану проміжну фазу.

Читайте також:

Світло після зупинки. Вчені вперше зафіксували антинейтрино у відпрацьованому ядерному паливі Про це йдеться у дослідженні команди з Токійського інституту науки, Університету Тохоку та Технологічного інституту Нагої, опублікованому в журналі Physical Review Letters.

У чому складність експерименту? Світло здатне на коротку мить змінювати фізичні властивості речовини — без її нагрівання чи охолодження. Головна перешкода для вчених — швидкість. Початкові зміни відбуваються за фемтосекунди (це мільйонні частки мільярдної секунди), тому побачити процес напряму довго вважалося майже неможливим.

Щоб зняти цей «мікрофільм», фізики використали надкороткі лазерні спалахи тривалістю лише шість фемтосекунд. Вони опромінили складний метал-органічний каркас і за допомогою відбитого світла відстежили перебудову структури практично в реальному часі.

Виявилося, що новий стан матеріалу формується всього за 30 фемтосекунд. Проте перехід відбувається не миттєво, а у два етапи:

  1. Спочатку світловий імпульс змінює сили зв’язків між електронами.
  2. Лише після цієї «електронної струсу» починають зсуватися самі атоми.
«Ми з’ясували, що прихований стан формується через раніше невідому проміжну фазу», — пояснює керівник дослідження Тадахіко Ішікава.

Читайте також:

У 100 разів дешевше. Науковці створили тандемні сонячні елементи без дорогого індію

Перебудова

Читайте ще