用光控制电子设备：超快激光操纵磁铁矿的结构

洛桑联邦理工学院的研究人员发现，通过用不同波长(颜色)的光照射一种名为磁铁矿的材料，他们可以改变其状态，例如使其更有利于或更不利于电。这一发现可能带来设计新材料的新方法，用于电子产品，如存储器、传感器和其他依赖快速高效材料响应的设备。

“前段时间，我们展示了在磁铁矿中诱导逆相变的可能性，”EPFL 物理学家 Fabrizio Carbone 说道。“这就像你拿水，然后用激光将能量注入其中，使它变成冰。这是违反直觉的，因为通常要冻结水，你需要冷却它，也就是从中去除能量。”

现在，卡博内领导了一项研究项目，旨在阐明和控制磁铁矿在光诱导相变过程中的微观结构特性。

研究发现，利用特定光波长进行光激发，系统可以将磁铁矿带入不同的非平衡亚稳态(“亚稳态”意味着该状态可以在某些条件下改变)，称为“隐藏相”，从而揭示出一种在超快时间尺度上操纵材料特性的新协议。

该研究结果可能影响电子产品的未来，发表在美国国家科学院院刊上。

什么是“非平衡状态”?“平衡状态”基本上是一种稳定状态，材料的特性不会随时间而变化，因为材料内部的力是平衡的。当这种平衡状态被破坏时，材料(从物理学上准确来说是“系统”)就进入了非平衡状态，表现出近乎奇异和不可预测的特性。

磁铁矿的“隐藏相”

相变是由于温度、压力或其他外部条件的变化而导致的材料状态变化。一个常见的例子是水在沸腾时从固态冰变成液态或从液态变成气态。

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