Une équipe collaborative de chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et de l'Université de Californie à San Diego, a utilisé des impulsions de rayons X ultrarapides provenant de la source de lumière cohérente Linac (LCLS) du Laboratoire national des accélérateurs du SLAC. pour capturer les mouvements atomiques à l'intérieur d'un matériau lorsqu'il subit un changement de phase.

En utilisant les rayons X, l’équipe a pu observer la structure du matériau à des échelles de temps femtosecondes (un quadrillionième de seconde). Cela leur a permis de voir comment les atomes du matériau se déplacent pendant le changement de phase et comment ces mouvements sont liés aux propriétés du matériau.

L’équipe a découvert que le changement de phase est dû à une combinaison d’effets électroniques et de réseau. Les effets électroniques sont provoqués par les impulsions laser ultrarapides, qui excitent les électrons présents dans le matériau. Ces électrons excités interagissent ensuite avec le réseau, le faisant vibrer et conduisant finalement au changement de phase.

Les découvertes de l'équipe fournissent de nouvelles informations sur les mécanismes fondamentaux des changements de phase et pourraient conduire au développement de nouveaux matériaux dotés de propriétés améliorées, destinés à être utilisés dans diverses applications, telles que l'optique, l'électronique et le stockage d'énergie.

L'étude a été publiée dans la revue Nature Physics.