Một giai đoạn mới của vật chất đã được phát hiện ẩn giấu bên trong một tinh thể, sau khi các nhà vật lý làm nổ tung tinh thể đó bằng các xung ánh sáng cực tím.
Giai đoạn mới của vật chất xuất hiện trong một vật liệu tinh thể gọi là lanthanum tritelluride - bao gồm một nguyên tử lanthanum và ba nguyên tử Tellurium. Các xung laser siêu ngắn đã thay đổi cách các electron di chuyển qua tinh thể và sự thay đổi này đủ để phân loại nó thành một trạng thái hoàn toàn mới của vật chất.
Các vụ nổ năng lượng thường làm cho các chất ít trật tự hơn, như băng nóng chảy hoặc thủy tinh vỡ vỡ sắc nét, các nhà vật lý cho biết. Nhưng trong trường hợp này, đèn flash laser dường như di chuyển tinh thể sang trạng thái hiếm, bậc cao hơn.
"Thông thường, để thay đổi pha của vật liệu bạn thử thay đổi hóa học, hoặc áp suất hoặc từ trường. Trong công việc này, chúng tôi đang sử dụng ánh sáng để thực hiện những thay đổi này", nhà vật lý học của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) Nuh Gedik, một trong những lãnh đạo của thí nghiệm, cho biết trong một tuyên bố ,.
Các tinh thể Lanthanum tritelluride tự nhiên tạo thành một cấu trúc lớp, các nhà vật lý cho biết. Và trong cấu trúc lớp đó, bạn sẽ tìm thấy một mô hình bất thường.
Trong hầu hết các chất, các electron được phân bố khá đều. Nhưng ở nhiệt độ rất thấp, lanthanum tritelluride tạo thành các túi có mật độ electron thấp và các túi có mật độ electron cao. Và các túi đó được tổ chức theo mô hình phẳng chỉ cùng hướng với các lớp tinh thể. Các nhà vật lý gọi mô hình này là sóng mật độ điện tích.
Nhưng đánh vào tinh thể bằng một tia sáng laser nhỏ hơn một phần nghìn giây và sóng mật độ điện tích sẽ chuyển mạnh (và rất ngắn) chuyển hướng - chảy vuông góc với hướng mà nó ban đầu chảy. Đó là giai đoạn mới của vật chất mà các nhà vật lý tìm thấy.
Về lý thuyết, pha vật chất mới xuất hiện sau tia laser tồn tại như một loại khả năng tiềm ẩn trong tinh thể mọi lúc. Ánh sáng laser triệt tiêu pha trội - dòng chảy ban đầu của điện tích - và cho phép pha ẩn xuất hiện.
Khi hiệu ứng của laser giảm xuống, pha ban đầu tự khẳng định lại. Các nhà nghiên cứu gọi hai giai đoạn là "trạng thái cạnh tranh" trong tinh thể.
Và có lẽ có những quốc gia cạnh tranh khác ngoài kia, ẩn trong các chất kết tinh khác, các nhà nghiên cứu cho biết trong một bài báo xuất bản ngày 11 tháng 11 trên tạp chí Nature Vật lý. Và chúng cũng có thể được phát hiện với những tia sáng laser. Theo thời gian, các nhà nghiên cứu cho biết, họ có thể khám phá ra những cách mới để thao túng vật liệu mà không có gì ngoài đèn nhấp nháy.
