Fyzikální experiment s ultrarychlým laserem odhalil doposud neznámé skupenství hmoty

S narůstající energií dochází v materiálech k poklesu uspořádanosti jejich vnitřní struktury. Nové pokusy s vlnou hustoty náboje (charge density wave, CDW) však ukazují, že za určitých podmínek lze dosáhnout opačného výsledku: laserové pulzy ve speciálním materiálu vytváří vysoce organizovanou strukturu.



Vědecké pokusy prezentované v magazínu Nature Physics pracovaly s telluridem lantanovým (LaTe3), který přirozeně vytváří vrstvenou strukturu. V ní se elektrony spontánně uspořádávají do regionů s vysokou a nízkou hustotou, které vytváří konfiguraci podobnou vlnění, a to vždy v jednom směru (stav označovaný za CDW). Při vystavení ultrarychlému laseru se však tato konfigurace mění a vytváří se nové uspořádání ve směru kolmém k původnímu.

Nová struktura existuje pouze dočasně, několik málo pikosekund, po kterých se opět objeví struktura původní. Podle vědců to vypadá, jako by původní uspořádání bylo pouze dočasně potlačeno.

Změna skupenství materiálů je většinou doprovázena změnou tlaku, magnetického pole nebo teploty. V tomto případě k ní však dochází prostřednictvím světla. Podobné chování nebylo v tomto materiálu zatím nikdy pozorováno. Podle vědců si tyto dva stavy vzájemně konkurují, podobně jako v kvantových materiálech. 

Výzkum by mohl vnést světlo do vědeckých oblastí jako je supravodivost materiálů, kvantová fyzika a další.
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Částicová fyzika

Vědci změřili nejkratší časový úsek v historii - průlet světla molekulou vodíku

19. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Celých 247 zeptosekund trvalo fotonu prolétnout molekulou vodíku. Jedná se o nejkratší změřený časový úsek v historii, dřívější rekord byl 850 zeptosekund z roku 2016. Zeptosekunda je triliardtina sekundy: 0,000 000 000 000 000 000 001 s = 1 zs.

celý článek

Vědci našli horní limit pro rychlost zvuku, dosahuje jí v pevném vodíku

13. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z Queen Mary University of London, University of Cambridge a Institute for High Pressure Physics in Troitskse se podařilo identifikovat nejrychlejší možné šíření zvuku. Je to 36 km/s v pevném vodíku, který by se mohl nacházet v nitru velkých plynných planet jako je Jupiter.

celý článek

Kvantové propojení mezi dvěma rozdílnými objekty posouvá možnosti praktické aplikace kvantové fyziky

1. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Týmu vědců z University of Copenhagen se podařilo vytvořit kvantové propojení mezi mechanickým oscilátorem a oblakem atomů. Tyto dva velmi rozdílné objekty byly propojeny prostřednictvím fotonů. S novou metodou se vědcům otvírají nové možnosti využití kvantového propojení nejen pro vědecké účely, ale také v praktickém využití v šifrované komunikaci a ukládání informací.

Experiment v CERNu přinesl první evidenci vzácné reakce rozpadu kaonu

4. 8. 2020 (novější než zobrazený článek)

Vědci ve výzkumném centru pro jadernou fyziku CERN pozorovali první významnou evidenci pro proces, který by mohl mimo jiné pomoci vysvětlit existenci temné hmoty. Výsledky svého výzkumu vědci prezentovali na pražské konferenci ICHEP 2020.

celý článek

Nová studie odhaluje nové elektronové skupenství hmoty

20. 2. 2020 (novější než zobrazený článek)

Tým vědců vedený Megan Briggemanovou publikoval v magazínu Science studii, která se zaměřuje na jednodimenzionální vodivost, při které elektrony putují vodivým materiálem ve skupině namísto samostatně. Dochází tak k tzv. balistické vodivosti, při které skupiny elektronů cestují v jednom směru bez rozptylu. V takové situaci materiál nevydává při vedení proudu žádné teplo.

celý článek

Vědci možná pozorovali projev páté základní síly, mohla by pomoci vysvětlit temnou hmotu

26. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Dnes jsou známy čtyři základní přírodní síly, které stojí za veškerými interakcemi mezi částicemi a poli v přírodě. Patří mezi ně silná a slabá jaderná síla, gravitace a elektromagnetická síla. Vědci nyní pozorovali v atomu helia jev, který nedokáží přisoudit ani jedné z nich, mohlo by jít o projev páté základní interakce a jejím nositelem by mohla být temná hmota.

celý článek

Nový způsob měření gravitace: pomocí poletujících atomů a laserů

18. 11. 2019

Tým vědců z University of California, Berkeley našel nový způsob na měření gravitace - sledováním rozdílů v atomech, které jsou udržovány ve vzduchu za pomoci laseru. Nová metoda by mohla přinést mnohá nová využití napříč obory, zejména díky přenositelnosti zařízení. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Science.

celý článek