加州帕萨迪纳市,2015年7月17日—通过未知中间原子在激光脉冲状态的相变材料可应用于用于dvd和其他数字存储媒体。
根据加州理工学院的研究人员研究：这一发现可能导致更快的计算机内存系统和更大的存储容量,但也可能指向一个不可避免的数据记录速度的限制。
在激光脉冲照射下,相变材料的原子结构的变化会从一个有序的水晶结构演变到更加无序或非晶结构。这两种论述代表“1”和“0”的数字数据。
超快电子晶体学可以让研究者去像录制电影一样用激光记录相变材料的原子机制。
数据被记录的速度是由激光的脉冲宽度和材料从一个状态到另外一个状态的变化速度来共同决定的。
博士后学者JianboHu称：用纳秒激光，记录信息的最快速度是每纳秒记录一个单位信息“1”或者“0”。随着科技发展，人类追求更快速的效率，所以发现并开始使用飞秒激光，而它记录一个单位信息所需要的时间仅仅是10的负15次方秒，我们想知道在这个速度下材料实际发生了哪些变化，在这个限制条件下材料从一个结构阶段到另外一个结构阶段的变化有多快？
为了研究这个问题,研究人员开发了超快电子晶体学(UEC),这允许他们在飞秒激光脉冲下直接观察一种典型的相变材料的原子组态过渡,锗碲化(GeTe)。
这项技术指导材料电子脉冲在每个激光脉冲创建图片样品的原子组态。
此项技术揭示了一个前所未知的中空阶段,出现在从水晶过渡到非晶态结构。具体来说,GeTe12ps的变化是通过一个非热能过程从一个菱形结构到立方结构。数百皮秒之后平衡加热使材料成为非晶结构。
因为通过中间相移动需要额外的时间,研究人员认为无论使用什么样的激光速度，它呈现一个物理限制整体转变可能发生的速度有多快,记录数据有多快。
学者GiovanniVanacore称：“假如有一种激光的速率超过飞秒激光,也将会有一个转变的速度和信息记录的限制,仅仅因为这些相变的物理材料来决定的。“这不是技术可以解决的——它的根源所在。”
尽管揭示这一限制,这项研究可能有一天更好的帮助计算机数据存储的发展，研究人员称。
接下来研究人员计划使用UEC研究非晶态的转变GeTe回结晶相,相当于一个可重写DVD抹去后的重现。
