Une nouvelle phase de la matière a été découverte se cachant à l'intérieur d'un cristal, après que les physiciens ont fait exploser le cristal avec des impulsions ultra-courtes de lumière laser.
La nouvelle phase fugace de la matière est apparue dans un matériau cristallin appelé tritelluride de lanthane - composé d'un atome de lanthane et de trois atomes de tellure. Les impulsions laser super courtes ont changé la façon dont les électrons se sont déplacés à travers le cristal, et le changement est suffisant pour le classer comme un tout nouvel état de la matière.
Les explosions d'énergie rendent généralement les substances moins ordonnées, comme la glace fondante à chaud ou un verre brisé en éclats, ont déclaré les physiciens. Mais dans ce cas, le flash laser semble déplacer le cristal dans un état rare et d'ordre supérieur.
«Normalement, pour changer la phase d'un matériau, vous essayez des changements chimiques, ou de la pression, ou des champs magnétiques. Dans ce travail, nous utilisons la lumière pour effectuer ces changements», Nuh Gedik, physicien du Massachusetts Institute of Technology (MIT), l'un des dirigeants de l'expérience, a déclaré dans un communiqué.
Les cristaux de tritelluride de lanthane forment naturellement une structure en couches, ont déclaré les physiciens. Et dans cette structure en couches, vous trouverez un motif inhabituel.
Dans la plupart des substances, les électrons sont répartis assez uniformément. Mais à des températures très basses, le tritelluride de lanthane forme des poches de faible densité électronique et des poches de haute densité électronique. Et ces poches sont organisées dans un motif plat qui pointe dans la même direction que les couches cristallines. Les physiciens appellent ce modèle une onde de densité de charge.
Mais frappez le cristal avec un flash de lumière laser de moins d'un trillionième de seconde, et l'onde de densité de charge changera brusquement (et très brièvement) de direction - s'écoulant perpendiculairement à la direction dans laquelle elle a coulé à l'origine. C'est la nouvelle phase de la matière trouvée par les physiciens.
En théorie, la nouvelle phase de la matière qui apparaît après le flash laser existe tout le temps comme une sorte de possibilité latente dans le cristal. La lumière laser supprime la phase dominante - ce flux d'origine de charge électrique - et permet à la phase cachée d'émerger.
Lorsque l'effet du laser disparaît, la phase d'origine se réaffirme. Les chercheurs ont appelé les deux phases "états concurrents" dans le cristal.
Et il y a probablement d'autres États concurrents qui se cachent dans d'autres substances cristallines, ont déclaré les chercheurs dans un article publié le 11 novembre dans la revue Nature Physics. Et ils peuvent également être découverts avec des éclairs de lumière laser. Avec le temps, selon les chercheurs, ils pourraient découvrir de nouvelles façons de manipuler les matériaux avec rien d'autre que des lumières clignotantes.
