研究人員解釋了一種違反直覺的現(xiàn)象背后的機制:如果相變是由兩個光脈沖而不是一個光脈沖引發(fā)的,則使相變有效需要更少的能量。完成相變所需的能量減少了 6%,并且可以進一步優(yōu)化。這些結果有可能轉移到其他材料上,為精確材料控制和技術創(chuàng)新提供新途徑。
相變會物理地改變物質并均勻地改變它們的性質。一個典型的例子是沸水,它將液體轉變?yōu)闅庀?,導致體積突然變化。還有其他與技術高度相關的相變,例如光盤或藍光光盤中的數(shù)據(jù)存儲。
在光學數(shù)據(jù)存儲過程中,激光脈沖改變表面材料的結構相。光盤中的記錄標記是通過首先用激光熔化材料,然后將熔化的材料快速冷卻到其結晶溫度以下來創(chuàng)建的;該過程改變了熔融區(qū)域的反射率。這稱為相變記錄。
近年來,自從人們意識到光可以相干地驅動相變以來,使用多個激光脈沖來控制相變的想法就引起了人們的關注。相干相變很有趣,因為它們可以在兩個相之間平滑地改變材料。
然而,相干控制需要兩相晶體結構之間的平滑連接,并且排除了許多技術相關的轉變,例如用于數(shù)據(jù)存儲的硫族化物玻璃中的晶體到非晶態(tài)的轉變。
由 Allan Johnson 博士 (IMDEA Nanociencia) 領導的研究小組展示了另一種非連貫的材料控制途徑,可提高參考材料氧化釩 (VO2) 相變的能量效率。他們發(fā)現(xiàn),當由兩個脈沖而不是單個脈沖觸發(fā)時,金屬相和絕緣相之間的相變需要更少的能量
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