En ny fase av saken er blitt oppdaget som gjemmer seg inne i en krystall, etter at fysikere sprengte krystallen med ultrashortpulser med laserlys.
Den flyktige nye fasen av materien dukket opp i et krystallinsk materiale kalt lantantritellurid - sammensatt av ett lantanatom og tre telluratomer. De superkorte laserpulsene forandret hvordan elektroner beveget seg gjennom krystallen, og endringen er nok til å klassifisere det som en helt ny tilstand.
Sprengninger av energi gjør vanligvis stoffer mindre ordnede, som varmesmeltende is eller et skarpt sprekker som sprekker glass, sa fysikerne. Men i dette tilfellet ser det ut til at laserblitsen flytter krystallen til en sjelden tilstand med høyere orden.
"Normalt, for å endre fasen til et materiale, prøver du kjemiske forandringer, trykk eller magnetiske felt. I dette arbeidet bruker vi lys for å gjøre disse endringene," fysiolog fra Massachusetts Institute of Technology (MIT), Nuh Gedik, en av de ledere for eksperimentet, sa det i en uttalelse,.
Lanthanum tritelluridkrystaller danner naturlig en lagvis struktur, sa fysikerne. Og innenfor den lagdelte strukturen finner du et uvanlig mønster.
I de fleste stoffer er elektronene ganske jevnt fordelt. Men ved veldig lave temperaturer danner lantantritellurid lommer med lav elektrontetthet og lommer med høy elektrontetthet. Og lommene er organisert i et flatt mønster som peker i samme retning som de krystallinske lagene. Fysikere kaller dette mønsteret en ladningstetthetsbølge.
Men treff krystallen med et glimt av laserlys mindre enn en billion sekund lang, og ladetetthetsbølgen vil skarpe (og veldig kort) bytte retning - flyter vinkelrett på retningen den opprinnelig strømmet i. Det er den nye fasen av materien fysikerne fant.
I teorien eksisterer den nye fasen av materie som dukker opp etter laserblitsen som en slags latent mulighet i krystallen hele tiden. Laserlyset undertrykker den dominerende fasen - den opprinnelige strømmen av elektrisk ladning - og lar den skjulte fasen dukke opp.
Når effekten av laseren avtar, hevder den originale fasen seg på nytt. Forskerne kalte de to fasene "konkurrerende tilstander" i krystallen.
Og det er sannsynligvis andre konkurrerende stater der ute, som gjemmer seg i andre krystallinske stoffer, sa forskerne i en artikkel publisert 11. november i tidsskriftet Nature Physics. Og de kan sannsynligvis også bli oppdaget med blink av laserlys. Gitt tid, sa forskerne, kan de avdekke nye måter å manipulere materialer med ikke annet enn blinkende lys.
