洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過(guò)用不同波長(zhǎng)(顏色)的光照射一種名為磁鐵礦的材料，他們可以改變其狀態(tài)，例如使其更有利于或更不利于電。這一發(fā)現(xiàn)可能帶來(lái)設(shè)計(jì)新材料的新方法，用于電子產(chǎn)品，如存儲(chǔ)器、傳感器和其他依賴快速高效材料響應(yīng)的設(shè)備。
“前段時(shí)間，我們展示了在磁鐵礦中誘導(dǎo)逆相變的可能性，”EPFL 物理學(xué)家 Fabrizio Carbone 說(shuō)道。“這就像你拿水，然后用激光將能量注入其中，使它變成冰。這是違反直覺的，因?yàn)橥ǔＲ獌鼋Y(jié)水，你需要冷卻它，也就是從中去除能量。”
現(xiàn)在，卡博內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)研究項(xiàng)目，旨在闡明和控制磁鐵礦在光誘導(dǎo)相變過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)特性。
研究發(fā)現(xiàn)，利用特定光波長(zhǎng)進(jìn)行光激發(fā)，系統(tǒng)可以將磁鐵礦帶入不同的非平衡亞穩(wěn)態(tài)(“亞穩(wěn)態(tài)”意味著該狀態(tài)可以在某些條件下改變)，稱為“隱藏相”，從而揭示出一種在超快時(shí)間尺度上操縱材料特性的新協(xié)議。
該研究結(jié)果可能影響電子產(chǎn)品的未來(lái)，發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上。
什么是“非平衡狀態(tài)”?“平衡狀態(tài)”基本上是一種穩(wěn)定狀態(tài)，材料的特性不會(huì)隨時(shí)間而變化，因?yàn)椴牧蟽?nèi)部的力是平衡的。當(dāng)這種平衡狀態(tài)被破壞時(shí)，材料(從物理學(xué)上準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是“系統(tǒng)”)就進(jìn)入了非平衡狀態(tài)，表現(xiàn)出近乎奇異和不可預(yù)測(cè)的特性。
磁鐵礦的“隱藏相”
相變是由于溫度、壓力或其他外部條件的變化而導(dǎo)致的材料狀態(tài)變化。一個(gè)常見的例子是水在沸騰時(shí)從固態(tài)冰變成液態(tài)或從液態(tài)變成氣態(tài)。
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