美國能源部艾姆斯實(shí)驗(yàn)室(Ames Laboratory)一組實(shí)驗(yàn)人員和阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校(University of Alabama Birmingham)的理論學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鐵鎳酸鹽超導(dǎo)體中存在一種新的物質(zhì)狀態(tài)，其壽命相當(dāng)長，這種狀態(tài)揭示了一種由激光誘導(dǎo)形成的集體行為，與超導(dǎo)性相競(jìng)爭。艾姆斯實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家、愛荷華州立大學(xué)教授王季剛說：超導(dǎo)是一種奇怪的物質(zhì)狀態(tài)，電子對(duì)使其運(yùn)動(dòng)得更快。物理學(xué)家試圖解決的一個(gè)大問題是，材料中的不同狀態(tài)如何爭奪這些電子，以及如何平衡競(jìng)爭與合作，以提高超導(dǎo)狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)的溫度。

博科園-科學(xué)科普：為了更近距離的觀察，王弘毅和他的團(tuán)隊(duì)使用了不到一萬億分之一秒的激光脈沖來拍攝一系列快照，其方式與閃光攝影非常相似。這種技術(shù)被稱為太赫茲光譜，可以被認(rèn)為是“激光頻閃儀攝影”，許多快速圖像顯示了電子對(duì)在材料內(nèi)部使用長波遠(yuǎn)紅外線的微妙運(yùn)動(dòng)。實(shí)時(shí)觀察這些動(dòng)態(tài)和波動(dòng)的能力是更好地理解它們的一種方式，這樣我們就可以創(chuàng)造出更好的超導(dǎo)電子產(chǎn)品和節(jié)能設(shè)備。

艾姆斯實(shí)驗(yàn)室研究人員使用不到一萬億分之一秒的激光脈沖來拍攝一系列快照，其方式與閃光攝影非常相似。這種技術(shù)被稱為太赫茲光譜，可以被認(rèn)為是“激光頻閃儀攝影”，許多快速圖像顯示了電子對(duì)在材料內(nèi)部使用長波遠(yuǎn)紅外線的微妙運(yùn)動(dòng)。圖片：US Department of Energy, Ames Laboratory

超快太赫茲(THz)泵浦探針光譜揭示了一種不尋常的非平衡庫柏對(duì)非線性動(dòng)力學(xué)和非平衡狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的飛秒(fs)光激發(fā)超導(dǎo)(SC)鐵肽。在通過熱聲子散射實(shí)現(xiàn)SC快速淬火之后，在一秒內(nèi)(幾百皮秒)，SC的淬火速度異常緩慢，在任何恢復(fù)之前，SC的淬火狀態(tài)都會(huì)被觀察到。重要的是，對(duì)于對(duì)摻雜和溫度敏感的這種顯著長時(shí)間的前置瓶頸動(dòng)態(tài)特性，對(duì)非線性泵的流率依賴性進(jìn)行了識(shí)別。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來自：艾姆斯實(shí)驗(yàn)室

參考期刊文獻(xiàn):《物理評(píng)論快報(bào)》

論文DOI：10.1103/PhysRevLett.121.267001

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