在聚合物纳米棒中观察皮秒光诱导的旋转转变
Marco Reinhard1, Kristjan Kunnus1, Kathryn Ledbetter2
1SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, California 94025, United States.
ACS nano
|June 4, 2024
概括
研究人员研究了纳米级旋转过渡 (ST) 材料,以获得更快的可光切换设备. 他们发现,在纳米尺度上,旋转转换可以在几秒钟内发生,从而使潜在的GHz光学切换应用成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 旋转过渡 (ST) 材料为可光切换设备提供了潜力.
- 缓慢的材料转化目前限制了ST材料的应用.
- 了解纳米级光诱导动力学对于更快的切换至关重要.
研究的目的:
- 在纳米尺度上研究聚合物纳米棒中旋转过渡的光诱导动力学.
- 确定缩小尺寸对旋转转变速的影响.
- 探索ST材料用于高速光学开关的可行性.
主要方法:
- 五秒光学多式X射线探头研究.
- 同时跟踪旋转过渡顺序参数使用X射线辐射光谱.
- 同时跟踪结构变化使用X射线衍射.
主要成果:
- 在~150 fs.内观察到的低旋转格子的摄影对照.
- 一个~16%的摄影兴奋剂的门触发过渡到高旋转阶段.
- 在60%以上的光中,过渡在50秒内完成,观察到的潜伏期与振动能量再分配和纳米物质扩张有关.
结论:
- 与散装材料相比,纳米级旋转过渡材料表现出明显更快的切换动态.
- 观察到的超高速动态支持开发千兆赫的光学开关设备的潜力.
- 了解光,振动能量再分配和结构变化之间的相互作用是优化ST材料性能的关键.
