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研究は、熱ではなく超高速レーザーパルスが材料を変化させると何が起こるかを示しています

ハーバード大学ジョン・A・ポールソン・エンジニアリング・アプライド・サイエンス・スクール(海)とカリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者の共同チームは、SLACナショナルアクセラレータ研究所のリナックコヒーレント光源(LCL)からの超高速X線パルスを使用して、材料の内部の原子動物を撮影しました。

X線を使用することにより、チームはフェムト秒(1秒の1秒)のタイムスケールで材料の構造を観察することができました。これにより、彼らは位相の変化中に材料の原子がどのように移動するか、そしてこれらの動きが材料の特性にどのように関連しているかを見ることができました。

チームは、位相の変化が電子効果と格子効果の組み合わせによって駆動されることを発見しました。電子効果は、材料内の電子を励起する超高速レーザーパルスによって引き起こされます。これらの励起電子は格子と相互作用し、それを振動させ、最終的に相変化につながります。

チームの調査結果は、位相変化の基本的なメカニズムに関する新しい洞察を提供し、光学、電子機器、エネルギー貯蔵などのさまざまなアプリケーションで使用するための改善された特性を備えた新しい材料の開発につながる可能性があります。

この研究は、Nature Physics誌に掲載されました。

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