Fizikų komanda panaudojo lazerius, kad sukurtų „superkristalus“, net ir tuo atveju, kai struktūros kovojo, kad jų visai nebūtų.
Jų atlikimas: nusivylimas labai užsakytomis medžiagomis, bandant suformuoti paprastesnes struktūras, o paskui panaudojant lazerio impulsų energiją, kad nuslūgusi medžiaga taptų sudėtingesne superkristaline būsena.
Medžiagų moksle materija gali egzistuoti daugybe skirtingų kristalinių ir nekristalinių būsenų. Ir kartais, kai tas dalykas pereina iš vienos būsenos į kitą, jis trumpam sustoja tarpinėje būsenoje, kurios gamtoje paprastai nėra. Tarp šių egzotiškų, trumpalaikių valstybių? Superkristalinės struktūros.
Kristalas yra medžiaga, kurios atomai ar molekulės susitvarkė į pasikartojantį modelį. Kiekvienas to modelio žingsnis, kiekvienas dėlionės gabalas, sudarantis kristalą, vadinamas vienetine ląstele. Šie vadinamieji superkristalai yra ypatingi tuo, kad jų kristalinės struktūros vienetai yra daug didesni už tuos, kurie randami bet kuriuose natūraliuose kristaluose - šiuo atveju iki milijono kartų didesni už kristalus, kuriuos paprastai sudaro chemikalai, kurie sudaro superkristalą.
Naujame tyrime fizikai sluoksniavo dvi medžiagas - švino titanatą ir stroncio titanatą - vienas ant kito taip, kad kiekviena medžiaga sužlugdė kitos bandymus susitvarkyti į mažo masto kristalus. Rezultatas? Daugybė netvarkingų, netaisyklingų kristalų ir nekristalinių būsenų, išsibarsčiusių atsitiktinai per sluoksnius.
Bet po nepaprastai greito mėlynos lazerio šviesos šuolio, sluoksniai persiorientavo. Sprogimas lazeriu įnešė energijos į sistemą, kuri perteikė kristalą į organizacijos būseną, vienintelę tokią organizavimo rūšį, kokią galima atlikti su nusivylusiais mažo masto kristalų elementais. Medžiagoje pasirodė didžiulė, pasikartojanti, 3D struktūra, daug didesnė už struktūrą, kuri atsiranda kituose kristaluose. Mokslininkai sugebėjo stebėti šią struktūrą naudodami antrą, mažesnio intensyvumo šviesos blykstę.
Tai buvo savotiška struktūra, kuri gali egzistuoti, kai medžiaga keičiasi iš vienos valstybės į kitą, bet ne ta, kurios tikėtumėtės išlikti ilgą laiką. Ir vis dėlto, tyrėjai parodė, šis superkristlas išliko šiltų, kambario temperatūros sąlygų sąlygomis.
Rezultatai buvo paskelbti kovo 18 d. Žurnale „Nature Materials“.
