科学家首次捕捉到二维晶体中神秘的隐藏量子相

2022-08-01 15:12:26 来源:网络

访问:

阿里云服务器精选特惠:1核1G云服务器低至0.9元/月

他们能够通过在一个具有纳米级电子密度调制的二维晶体上使用单镜头光谱技术来实时查看这种转变。

Hidden-Quantum-Phase-in-2D-Crystal.jpg

“通过这项工作,我们展示了由电子调制晶体中的超短激光脉冲诱导的隐藏量子相的诞生和演变,”Frank Gao说,他是关于这项工作的论文的共同主要作者,目前是UT Austin的博士后。

“通常情况下,将激光照射在材料上等同于加热它们,但在这种情况下并非如此,”共同主要作者、目前麻省理工学院化学系的研究生Zhuquan Zhang补充说。“在这里,对晶体的照射重新安排了电子秩序,创造了一个不同于高温相的全新相。”

关于这项研究的论文于7月22日发表在《科学进展》杂志上。该项目由麻省理工学院Haslam和Dewey化学教授Keith A. Nelson和UT-Austin的物理学副教授Edoardo Baldini共同协调。

sciadv.abp9076-f1.jpg

Nelson说:“了解这种可转移量子相的起源对于解决非平衡热力学中长期存在的基本问题非常重要。”

Baldini补充说:“这一结果的关键是开发了一种最先进的激光方法,它能够以100飞秒的时间分辨率将量子材料的不可逆过程‘拍成电影’。”

这种材料,二硫化钽,由共价结合的钽和硫原子层组成,松散地堆叠在一起。在低于临界温度时,该材料的原子和电子会形成纳米级的“大卫之星”结构--一种被称为 “电荷密度波”的非常规电子分布。

这种新相的形成使该材料成为一个绝缘体,但照亮一个单一的强光脉冲将该材料推到一个可转移的隐藏金属中。Baldini说:“这是一个被冻结在时间中的瞬时量子状态。人们之前已经观察到了这种光诱导的隐藏相,但其产生背后的超快量子过程仍然是未知的。”

Nelson补充说:“关键的挑战之一是,观察从一个电子秩序到一个可能无限期存在的超快转变,用常规的时间分辨技术是不现实的。”

研究人员开发了一种独特的方法,即把一个单一的探针激光脉冲分成几百个不同的探针脉冲,这些脉冲在由一个单独的超快激发脉冲启动开关之前和之后的不同时间都到达了样品。通过测量这些探针脉冲在从样品中反射或通过样品后的变化,然后将测量结果像单个帧一样串起来,它们可以构建“一部电影”,从微观上了解转化发生的机制。

通过在单次测量中捕捉这种复杂相变的动态,作者证明了电荷密度波的融化和重新排序导致了隐藏状态的形成。哈佛大学量子研究所的博士后孙志远的理论计算证实了这种解释。

虽然这项研究是针对一种特定的材料进行的,但研究人员表示,同样的方法现在可以用来研究量子材料中的其他奇异现象。这一发现也可能有助于开发具有按需光反应的光电设备。

,科学家明年今日吉他谱 首次捕捉到二维晶体中神秘的隐藏量子相

相关:

“精神内耗”是什么?如何有效应对?心理医生建议少想多做访问:阿里云服务器精选特惠:1核1G云服务器低至0.9元/月 近日,澎湃新闻记者采访了4名心理科、精神科专家,来谈谈他们眼里的“精神内耗”。何为“精神内耗”?上海交通大学医学院附属仁济医院心理医学科主任骆艳丽在接受澎湃新闻记者采访时表示,“精神内耗”其实并非心理学上的专有名词,也不是医学术语, “二舅”的故事之所以火了,一方面是因为反映了当下不少人存在的一种..

哈勃望远镜捕捉到壮观的人马座球状星团NGC 6638的中心区域访问:阿里云服务器精选特惠:1核1G云服务器低至0.9元/月 由于用地面望远镜几乎不可能清楚地分辨出球状星团中的恒星,哈勃彻底改变了对球状星团的研究。地球的大气层造成了模糊,使得科学家们不可能分辨出一颗恒星和另一颗恒星,但是从哈勃在低地球轨道上的位置来看,大气层不再是一个问题。因此,哈勃已经被用来研究球状星团是由什么样的恒星组成的,它们是如何演化的,以及引..

为了国足进世界杯,我们设计了一条路线北京时间8月1日中午,亚足联官方宣布了2026年世界杯亚洲区预选赛赛制。由于世界杯从2026年起扩军至48支球队,所以亚洲区8.5个出线名额将通过四个阶段的比赛产生。对于已经连续两届入围十二强赛,但最终都未能至少拿到分组第三名的国足来说,虽然世界杯小组赛出线名额数量增加了,但国足距离世界杯依然非常遥远。国足东亚杯1-0击败中国香港。三个组,小组前两名晋级亚足联官方显示,2026年世界杯亚洲区预选赛将包括四个阶段:2026..

赵孟頫逝世700周年一位绝世全才的喑哑与呼啸1322年7月30日,宋太祖十一世孙赵孟頫病逝于吴兴(今浙江湖州)。据说,逝世之日,他仍观书作字,谈笑如常,至黄昏,悄然而逝。在他身后,留下了回荡中国艺术史长达700年的訇訇余响。然而,正所谓“如鱼饮水,冷暖自知”。由于赵孟頫不为士大夫所容的贰臣之举,无论是其身前还是后世,围绕着他的巨大争议一直不绝于耳,以至于这位擅画工书、懂经济、通佛志、嗜篆刻、明音律、冠文章、善鉴定的绝世全才,在无数光环和掌声的背后,..

记忆里的街边小摊,如今都怎么样了也许我们每个人的记忆当中,都或多或少留存有这样的画面:画面里,有走街串巷的手艺人、街头巷尾的小摊贩、驻足交流的人群……嘴馋的小孩,甚至会蹲坐在家门口,一旦某个熟悉的吆喝声如期而至,他便高兴地冲出家门,顺着声音去寻找好吃的东西。如今,这种场景正在从我们的生活中渐渐淡去。随着时代的发展,传统的小摊贩们或改头换面,或“退隐”到了不为人知的角落里,都市的扩张渐渐改变了我们的生活样态。那些曾经在街边常见的..

吹糖人儿,耍毛猴儿,老北京的小玩意儿“味儿”这个字,添上了儿化韵,便不仅仅是香辣咸甜的味道之意,更有一种风格,一种气质,一种人文韵味。所谓“京味儿”,正是北京这座城市独有的城市气质与人文韵味。豆汁、麻豆腐、熬白菜,这是京味儿;四合院、大杂院、黄狗水缸胖丫头,这也是京味儿。估衣街的叫卖声声入耳,胡同里抖空竹的嗡嗡声直上天际,悠长绵远,不是京味儿又是什么呢?京味儿固然发端于传统,但京味儿绝不等于怀旧。时代有殊异,风俗有变革。京味儿文化..

关于精神内耗,梭罗早就开出了药方最近,短视频《回村三天,二舅治好了我的精神内耗》火遍全网,关于当代人精神内耗的解药为何,有人专注于讨论“二舅”的庄敬自强,也有人特别注意到故事的背景板——山村。回到山村去,似乎带有着某种暗示。回到山村,回归自然,在我们心目中仿佛是一种解决现代精神困境的诗意的选择。然而,就像视频创作者也仅仅是“回村三天”,在现实的选择中,我们往往并不会在“山村”逗留太久,一转身,大部分人还是会投入到滚滚红尘中。但..

“人们无法容忍一个特例的存在,梵高终遭驱逐”梵高1853年3月30日-1890年7月29日132年前的今天,梵高逝世。临终前,梵高留下了一句话,有人说是“人间的苦难永无止境”,有人说是“但愿我现在能回家去”。1890年7月27日下午,梵高在麦田里举枪自杀,弹入腰部,一路颠簸回到酒店后,大夫已无法取出子弹。直到第三天凌晨,梵高才死去。在梵高一生短暂的37年里,他的生命中最后那两年是他痛苦的巅峰,也是他艺术创作的高潮。尤其是还没有住进精神病院的“阿罗时期”。阿罗是普罗..

分娩中的女性:我不是我,我是疼痛生育,是大部分女性都会面临的重大课题。在《生生之门》中,叶浅韵经由生育经验,写下了女人们共通的悲欢:“我拼尽了全力。我感觉下身被某种器物剪开……更大更深的疼痛又一波波席卷过来。我觉得我就要死了……”但是,一切的疼痛又因为孩子的到来而慢慢消散。“陪伴一个孩子长大的过程是艰辛的,有趣的,当看着他少年英姿,阳光清朗地向我奔来时,我忘记一切疲惫和劳累。”与此同时,生育又不仅仅是生育本身。政策的变动带来了..

《记忆之城》:旧生活从未消失,只是藏得更深初读《记忆之城》的感受是,袁凌终于开始写自己了。这位以非虚构见长的作家,笔下有贫困的农民、城市里打零工的人和受害的女孩,自我却几乎是透明的。托起他者的苦难不是与生俱来的能力,一个人必须把自己折叠起来,克制情感的体验、情绪和观念,才能充当冷静的讲述者。每当想到这些,我便为他的小说读者远不如非虚构的多而感到遗憾,因为相比后者,私人的创作可以承载更多隐秘的真相,以及他如何成为他的证明。至于“记忆之城”..