התגלה שלב חדש של חומר המסתתר בתוך גביש, לאחר שהפיזיקאים פיצצו את הגביש עם קטניות אולטרה -ashort של אור לייזר.
השלב החדש והחלוף של החומר הופיע בחומר גבישי הנקרא לנטאנום טריטלוריד - המורכב מאטום לאנטנום אחד ושלושה אטומי טילוריום. פעימות הלייזר הסופר-קצרות שינו את האופן שבו אלקטרונים עברו דרך הגביש, והשינוי מספיק בכדי לסווג אותו כמצב חדש לגמרי של חומר.
פרצי אנרגיה בדרך כלל הופכים חומרים פחות מסודרים, כמו קרח הממס חום או סדק חד מתנפץ, כך אמרו הפיזיקאים. אבל במקרה זה נראה כי הבזק הלייזר מעביר את הקריסטל למצב נדיר ומסדר גבוה יותר.
"בדרך כלל, כדי לשנות את שלב החומר אתה מנסה שינויים כימיים, לחץ או שדות מגנטיים. בעבודה זו אנו משתמשים באור כדי לבצע את השינויים האלה", אמר פיזיקאי מכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, נו גדיק, אחד מה מנהיגי הניסוי, אמרו בהצהרה.
גבישי Lanthanum tritelluride באופן טבעי יוצרים מבנה שכבתי, אמרו הפיזיקאים. ובתוך אותו מבנה שכבתי תמצאו דפוס יוצא דופן.
ברוב החומרים האלקטרונים מופצים בצורה שווה למדי. אך בטמפרטורות נמוכות מאוד, לנטאנוטריטלוריד יוצר כיסים בעלי צפיפות אלקטרונים נמוכה וכיסים בעלי צפיפות אלקטרונים גבוהה. והכיסים האלה מסודרים בתבנית שטוחה שמצביעה באותו כיוון כמו השכבות הגבישיות. פיזיקאים מכנים דפוס זה גל צפיפות מטען.
אך פגע בקריסטל עם הבזק של אור לייזר הנמוך מטריליון של שנייה ואורך, וגל צפיפות המטען יחליף כיוון חד (ובקצרה מאוד) - זורם בניצב לכיוון בו זורם במקור. זה השלב החדש של החומר שמצאו הפיזיקאים.
בתיאוריה, השלב החדש של החומר המופיע לאחר הבזק הלייזר קיים כמעין אפשרות סמויה בקריסטל כל הזמן. אור הלייזר מדכא את השלב הדומיננטי - אותו זרימה של מטען חשמלי מקורי - ומאפשר לצאת לשלב הנסתר.
כאשר השפעת הלייזר שוככת, השלב המקורי קובע את עצמו מחדש. החוקרים כינו את שני השלבים "מצבים מתחרים" בגביש.
וכנראה שישנן מדינות מתחרות אחרות שם, שהן מסתתרות בחומרים גבישיים אחרים, אמרו החוקרים במאמר שפורסם ב -11 בנובמבר בכתב העת Nature Physics. והם עשויים להתגלות גם עם הבזקי אור לייזר. זמן מה, אמרו החוקרים, הם עשויים לחשוף דרכים חדשות לתמרון חומרים ללא כל דבר מלבד אורות מהבהבים.
