マサチューセッツ工科大学とテキサス大学オースティン校の科学者チーム
科学者によって開発された方法は分離を含みます1つのスキャンレーザーパルスを数百の別々のパルスに分割します。それらのそれぞれは、異なる時間にテストサンプルに到達します。物理学者は、反射波と透過波を測定し、観察結果を別々のフレームとして組み合わせることで、変換が発生するメカニズムを顕微鏡で観察できるフィルムを作成しました。
サンプルはレーザーパルスによって光励起されます1.55 eV（垂直ビーム）のエネルギーでポンピング。単一の反射で、1.55 eVのエネルギー（左上から入射）のプロービングビームは、2つの20ステップレベルのセットを通過し、異なる時間遅延を持つ400パルスの20x20グリッドに分割されます。これらのプローブパルスは、ポンプパルスとともにサンプルに焦点を合わせます。反射されたプロービングパルスは、チャンバーのさまざまな領域で検出されます。画像：Gao et al。、Science Advances
彼らの研究では、科学者はジスルフィドを使用しましたタンタル。これは、タンタル原子と硫黄原子の共有結合層が互いに緩く積み重なっていることで構成されています。臨界温度以下では、この材料の原子と電子がナノサイズの構造、つまり電荷密度波を形成します。この新しい相の形成により、材料は絶縁体になりますが、1回の強い光パルスによって準安定の隠れた金属に変わります。
通常、材料にレーザーを当てることは同じですそれらを加熱するものが最も多いが、この場合はそうではない。ここで、結晶の照射は電子秩序を再配列し、高温のものとは異なる全く新しい相を作り出します。
マサチューセッツ工科大学の研究者、Zhuquan Zhang、この作品の共著者
新しい技術の助けを借りて、科学者は成功しましたこの複雑な相変態のダイナミクスを観察します。彼らは、電荷密度波の融解と再配列が隠れた量子状態の形成につながることを見ました。
物理学者は起源を理解すると信じていますこのような準安定量子相は、非平衡熱力学の基本的な問題を解決するのに役立ちます。また、研究は1つの特定の材料で行われたが、科学者たちは、同じ方法論を使用して、量子材料の他のエキゾチックな現象を研究できると述べています。
表紙画像：マサチューセッツ工科大学フランク・イー・ガオ
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