Kaliforniya Üniversitesi ile Almanya’daki Kassel Üniversitesi’nden araştırmacılar, silikonun saniyenin trilyonda biri ölçeğinde gerçekleşen ultra hızlı erimesini kontrol altına almayı başardı. Ekip, lazer darbelerini ikiye bölüp 126 femtosaniye aralıklarla uygulayarak, erime sürecini yarıda kesip malzemeyi metastabil bir forma kilitledi.
ISIL OLMAYAN ETKİ
Normalde güçlü lazer darbeleri, ısıl olmayan erime adı verilen süreçle, atomların ısınmadan düzenli dizilimlerini kaybetmesine yol açar. Araştırma ekibi, gelişmiş bilgisayar modellemeleriyle tek bir lazer darbesinin bu süreci başlatabileceğini, ikinci darbenin ise atomik hareketi bozarak erimeyi engellediğini ortaya koydu.
METASTABİL FORMUN ÖZELLİKLERİ
Elde edilen metastabil silikon, kristalin elektronik özelliklerinin çoğunu korudu. Bant aralığı biraz küçülse de, elektrik iletiminde belirleyici özellikler büyük ölçüde sabit kaldı. Ayrıca atom titreşimleri beklenenden daha soğuk ve kararlı ölçüldü, bu da ikinci darbenin atomları adeta “dondurduğunu” gösterdi.
YENİ FAZLAR MÜMKÜN
Bu teknik, sadece silikon değil, benzer davranış gösteren diğer malzemelerde de uygulanabilir. Araştırmacılar, yöntemin maddenin yeni fazlarını üretme, ışık-madde etkileşimlerini inceleme ve elektron-fonon kuplaj sabitlerini daha güvenilir şekilde ölçme potansiyeline sahip olduğunu belirtiyor. Gelecekte bu yaklaşımın, enerji transferi mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayacağı öngörülüyor.
