经过数十年的预测终于捕获了物质的隐藏相

科学家们终于捕捉到了物质的隐藏状态,揭示了一个长期预测的具有有趣量子势的相。布朗大学和密歇根大学工程学院的研究人员成功稳定了一种以前难以捉摸的物质状态,这种状态只存在于理论模型中。使用精心设计的纳米颗粒作为构建块,该团队 [...]

来源:SciTech日报

科学家们终于捕捉到了物质的隐藏状态,揭示了一个长期预测的具有有趣量子势的相。

来自布朗大学和密歇根大学工程学院的研究人员成功稳定了一种以前难以捉摸的物质状态,这种状态只存在于理论模型中。

使用精心设计的纳米颗粒作为构建块,该团队创建了一种新的材料结构,该结构锁定金属中两种最常见的晶体排列之间的短暂中间状态。这一成就不仅为材料如何改变其内部结构提供了新的见解,而且揭示了不寻常的光学特性,有朝一日可能对量子计算和其他量子信息技术有用。

研究结果发表在《科学》杂志上。

更广泛地说,这项工作展示了一种利用定制纳米颗粒设计材料的强大新策略,为创造具有定制特性的全新材料提供了可能性。

“我们的工作有点像孩子们玩乐高积木,”布朗大学化学副教授、该研究的通讯作者陈欧说。 “我们合成了独特的纳米级构建块,并将它们堆叠成有趣的结构。在这种情况下,我们能够稳定这些理论上的过渡结构并展示重要的量子光学特性。”

捕捉长期预测的晶体转变

许多金属自然地将其原子组织成两种晶体结构之一:面心立方 (FCC) 或体心立方 (BCC)。

在 FCC 布置中,颗粒尽可能紧密地堆积。每个立方体的角和每个面的中心都包含粒子。在 BCC 排列中,粒子占据立方体的角和立方体中心的单个位置。这些图案是金属材料中最常见的原子排列之一。

用定制纳米颗粒构建新材料