Uma equipe colaborativa de pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard e da Universidade da Califórnia, San Diego, usou pulsos de raios X ultrarrápidos da Fonte de Luz Coerente Linac (LCLS) no Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC para capturar os movimentos atômicos dentro de um material à medida que ele sofre uma mudança de fase.

Usando raios X, a equipe conseguiu observar a estrutura do material em escalas de tempo de femtosegundo (um quatrilionésimo de segundo). Isto permitiu-lhes ver como os átomos do material se movem durante a mudança de fase e como esses movimentos estão relacionados com as propriedades do material.

A equipe descobriu que a mudança de fase é impulsionada por uma combinação de efeitos eletrônicos e de rede. Os efeitos eletrônicos são causados ​​pelos pulsos de laser ultrarrápidos, que excitam os elétrons dentro do material. Esses elétrons excitados interagem então com a rede, fazendo-a vibrar e eventualmente levando à mudança de fase.

As descobertas da equipe fornecem novos insights sobre os mecanismos fundamentais das mudanças de fase e podem levar ao desenvolvimento de novos materiais com propriedades aprimoradas para uso em diversas aplicações, como óptica, eletrônica e armazenamento de energia.

O estudo foi publicado na revista Nature Physics.