科学家发现隐藏的电子态几乎立即形成

研究人员观察到由光在 30 飞秒内形成而触发的隐藏状态。光脉冲在短短 30 飞秒内使金属有机框架进入隐藏的电子态。通过观察几乎发生的转变,研究人员发现了一个短暂的中间阶段,它似乎引导材料进入新状态。工作 [...]

来源:SciTech日报

研究人员观察到由光在 30 飞秒内形成而触发的隐藏状态。

光脉冲在短短 30 飞秒内将金属有机骨架送入隐藏的电子态。通过观察几乎发生的转变,研究人员发现了一个短暂的中间阶段,它似乎引导材料进入新状态。

这项工作由东京科学研究所、东北大学和日本名古屋工业大学的研究人员进行。将超快激光光谱与理论计算相结合,使他们能够识别瞬态电子态并阐明其在快速跃迁中的作用。这些结果可以改进利用光控制材料特性的努力。

光可以短暂地将材料推入与其普通形式不同的状态。这些光诱导态为研究人员提供了一种改变电子和光学特性的方法,而无需仅依赖加热或冷却。揭示它们的发展过程对于设计对光做出可预测响应的先进光学技术和材料非常重要。

超快脉冲揭示转变

挑战在于速度。光诱导态形成的最早阶段在飞秒(fs)时间尺度(十亿分之一秒的百万分之一)上展开,这使得直接观察它们异常困难。

日本东京科学研究所理学院化学系助理教授石川忠彦与当时的博士生Samiran Banu(现任RIKEN特别博士后研究员)一起领导了这项研究。他们与东北大学和日本名古屋工业大学的研究人员合作。

他们的重点是金属有机框架(MOF),这是一种通过将金属离子与有机分子连接而成的材料。研究人员希望重建光驱动材料进入隐藏状态的序列。他们的研究结果发表在《物理评论快报》上。