超快脉冲激光揭示一种未知物质状态

科技工作者之家  |   2019-11-14 16:21
图片2.png
波状网格表示的是“电荷密度波”(CDW)生成时导致物质晶体结构发生的扭曲。

通常情况下,向材料中添加能量(例如加热效应)会导致其微观结构变得无序。但据美国“物理学网”11月12日消息称,麻省理工学院(MIT)的物理学家带领的研究团队在《自然·物理》杂志中报道了一种正好相反的情况:当特定物质中一种被称为“电荷密度波”(charge density wave,简称CDW)的斑图被快速激光脉冲击中时,会形成一种全新的CDW,这种CDW处于高度有序的激发态,而非预料之中的无序状态。这一惊人的发现可能有助于揭示出各种材料的未知特性。

研究人员表示,某些物质的两种可能状态或具备竞争关系,处于主导地位的状态会抑制其他状态,这种现象在量子材料中非常普遍。如果科学家能找到一种压制主导状态的方法,那么就有可能发现很多“潜伏”状态。

一般来说,稳定材料呈现出的都是它们的最低能量状态。换句话说,在其原子和分子的所有可能的配置结构中,该材料只需要最低的能量就能维持自身的稳定状态。然而,对于一个给定的化学结构来说,该物质可能还存在其他潜在结构,但这些结构暂时被占主导地位的最低能态所抑制了。MIT的物理学教授Nuh Gedik解释道:“通过用激光消除主导态,也许可以展现出其他的激发态。你可以选择激发态的开闭状态。”新状态出现和消失的速度很快,这或许对某些信息处理应用程序是个好消息。

Gedik教授最后补充道:“通常,要改变材料的相位,你可以尝试激发化学变化、施加压力/磁场等多种方式。在这项实验中,我们采用光达到了这个目的。”这项新发现或有助于科学家们更好地理解相位竞争在其他系统中的作用,而这又将反过来帮助回答特定问题。比如,为什么某些材料在相对较高的温度下会产生超导性?此外,这还有可能有助于探索发现温度更高的超导体。

科界原创  

编译:朱明逸  

审稿:阿淼 

责编:雷鑫宇 

期刊来源: 《自然·物理学》

期刊编号: 1745-2473

原文链接: 

https://phys.org/news/2019-11-physics-ultrafast-laser-pulses-previously.html

版权声明:本文由科界平台原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。


相关推荐 换一换

  • 候美英
    0
    有助于科学家们更好地理解相位竞争在其他系统中的作用,而这又将反过来帮助回答特定问题。
  • 候美英
    0
    在其原子和分子的所有可能的配置结构中,该材料只需要最低的能量就能维持自身的稳定状态
  • 候美英
    0
    某些物质的两种可能状态或具备竞争关系,处于主导地位的状态会抑制其他状态
  • 张存岭
    0
    开发新材料,创新驱动发展,推动经济高质量发展
  • 候美英
    0
    CDW处于高度有序的激发态,而非预料之中的无序状态。这一惊人的发现可能有助于揭示出各种材料的未知特性。
  • 候美英
    0
    通常情况下,向材料中添加能量(例如加热效应)会导致其微观结构变得无序。
  • 张静
    0
    这一惊人的发现可能有助于揭示出各种材料的未知特性。
  • 解福燕
    0
    为什么某些材料在相对较高的温度下会产生超导性?此外,这还有可能有助于探索发现温度更高的超导体。
  • 许礼华
    0
    有序的激发态,而非预料之中的无序状态。这一惊人的发现可能有助于揭示出各种材料的未知特性。
  • 胡林军
    0
    某些物质的两种可能状态或具备竞争关系,处于主导地位的状态会抑制其他状态,这种现象在量子材料中非常普遍。
加载更多