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藐視自然法則 科學家強迫超級晶體進入存在

2019-04-17 16:33:30來源:

一群物理學家使用激光來制造“超級晶體”,即使這些結構根本不存在。

他們的成就:令人沮喪的高度有序的材料試圖形成更簡單的結構,然后利用激光脈沖的能量將受抑制的材料彈入更復雜的超晶體狀態。

在材料科學中,物質可以存在于任何數量的不同晶體和非晶體狀態中。有時候,當這個問題從一個狀態傳遞到另一個狀態時,它會在一個通常不存在于自然界中的中間狀態暫時停止。在這些充滿異國情調的短暫狀態中?超晶體結構。

晶體是一種原子或分子將自身排列成重復圖案的材料。該模式中的每個步驟,構成晶體的每個拼圖塊,被稱為單元格。這些所謂的超晶體是特殊的,因為它們的晶體結構單元遠遠大于任何天然晶體中的單元 - 在這種情況下,比通常由構成超晶體的化學物質形成的晶體大一百萬倍。

在這項新的研究中,物理學家將兩種材料 - 鈦酸鉛和鈦酸鍶 - 疊加在一起,使每種材料都挫敗了對方試圖將自己組織成小規模晶體的企圖。結果?大量無序,不規則的晶體和非晶體狀態隨機散布在整個層中。

但是在經歷了藍色激光的超快速切割后,各層重新組織起來。激光爆炸將能量添加到系統中,將晶體敲入組織狀態,這是唯一一種可能受到挫折的小型晶體單元的組織。整個材料中出現了一個巨大的,重復的3D結構,比其他晶體中出現的結構大得多。科學家們能夠使用第二次低強度閃光觀察這種結構。

當一種材料從一個國家轉移到另一個國家時,這種結構可能會短暫存在,但不是一個你期望長期存在的結構。然而,研究人員表明,這種超晶體在溫暖的室溫條件下存活下來。

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