Истражувачи од Националната лабораторија „Аргон“ развија техника со која можат тродимензионално и во реално време да следат како силициумскиот карбид реагира на ултракраток ласерски импулс. Методата открива како енергијата се движи низ кристалот веднаш по ударот на ласерот.
Силициумскиот карбид е важен материјал за идните квантни технологии бидејќи во неговата кристална структура можат да се создадат атомски празнини што имаат својства погодни за кубити. Тие дефекти се создаваат со намерно поместување на атоми, но досега не беше доволно јасно што се случува во материјалот пред да се формираат.
За да го набљудуваат процесот, научниците комбинирале ултракраток ласер со тесно фокусиран рендгенски сноп од изворот Advanced Photon Source. Ласерот го започнува процесот, а прецизно синхронизираните рендгенски импулси ја снимаат реакцијата на кристалот во низа временски точки.
Рендгенските зраци можат да навлезат длабоко во материјалот и да ја регистрираат положбата на атомите, за разлика од повеќето оптички техники што главно ја гледаат површината. Со фокусирање на снопот на само неколку стотици нанометри, истражувачите добиле детални податоци и за промените во внатрешноста на кристалот.
Мерењата покажале дека енергијата се пренесува на два начина. Еден дел брзо се шири како организиран механички бран, додека друг постепено се претвора во топлина и предизвикува случајни вибрации на атомите. Со текот на времето, кристалот повторно се враќа во рамнотежа.
Резултатите, објавени во списанието ACS Nano, би можеле да помогнат во попрецизно создавање квантни дефекти на однапред определени места. Иако техниката сама по себе не создава подобри кубити, таа им овозможува на научниците подобро да ги разберат условите потребни за производство на квантни материјали со атомска прецизност.
