צוות פיסיקאים השתמש בלייזרים כדי ליצור "גבישי-על", אפילו כשהמבנים נלחמו כדי שלא היו קיימים כלל.
ההישג שלהם: מתסכל את ניסיונותיו של חומר מסודר מאוד ליצור מבנים פשוטים יותר ואז להשתמש באנרגיה של פולסי לייזר כדי להפיץ את החומר המתוסכל למצב מורכב יותר, גביש-על.
במדע חומרים, חומר יכול להתקיים בכל מספר של מצבים גבישיים ולא קריסטליים שונים. ולפעמים, כאשר העניין עובר ממצב למצב, הוא נעצר לרגע במצב ביניים שאינו קיים בדרך כלל בטבע. בין המדינות האקזוטיות החולפות האלה? מבנים סופר קריסטליים.
גביש הוא חומר שהאטומים או המולקולות שלו מסדרים את עצמם לתבנית חוזרת. כל שלב בתבנית זו, כל פיסת פאזל המרכיבה את הגביש, נקרא תא יחידה. גבישי העל הללו כביכול הם מיוחדים מכיוון שהיחידות במבנה הגבישי שלהן גדולים בהרבה מאלו שנמצאים בגבישים טבעיים כלשהם - במקרה זה, גדולים פי מיליון מהגבישים הנוצרים בדרך כלל על ידי הכימיקלים המרכיבים את הגביש העל.
במחקר החדש, פיזיקאים שכבו שני חומרים, עופרת טיטניטאט וסטרונציום טיטנט, זה על גבי זה בצורה כזו שכל חומר תסכל את ניסיונותיו של האחר להתארגן לקריסטל בקנה מידה קטן. התוצאה? המון מצבי גביש לא-סדירים ולא-גבישיים המפוזרים באופן אקראי בכל השכבות.
אולם לאחר זריזה מהירה של אור לייזר כחול, השכבות התארגנו מחדש. הפיצוץ בלייזר הוסיף אנרגיה למערכת שהפכה את הקריסטל למצב של ארגון, סוג הארגון היחיד האפשרי עם יחידות קריסטל בקנה מידה קטן שהתוסכלו. מבנה תלת ממדי עצום וחוזר על עצמו הופיע בכל החומר, גדול בהרבה מהמבנה המופיע בגבישים אחרים. המדענים הצליחו להתבונן במבנה זה באמצעות הבזק אור שני בעוצמה נמוכה יותר.
זה היה סוג המבנה שעשוי להתקיים באופן חלוף כאשר חומר עובר ממדינה למצב, אך לא כזה שהיית מצפה לו להמשיך לטווח הארוך. ובכל זאת, הראו החוקרים, גבישת העל הזו שרדה בתנאים חמים בטמפרטורת החדר.
התוצאות פורסמו ב- 18 במרץ בכתב העת Nature Materials.