In der Zeitschrift Nature Physics berichtet ein internationales Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Oxford, dass ein kurzer Puls des FLASH-Lasers ein Kernelektron aus jedem Aluminiumatom in einer Probe ‚herausgeschlagen‘ hat, ohne die kristalline Struktur des Metalls zu stören. Dadurch wurde das Aluminium für extreme ultraviolette Strahlung nahezu unsichtbar.
‚Was wir geschaffen haben, ist ein völlig neuer Zustand der Materie, den noch niemand gesehen hat‘, sagte Professor Justin Wark vom Fachbereich Physik der Universität Oxford, einer der Autoren der Studie. Transparentes Aluminium ist nur der Anfang. Die physikalischen Eigenschaften der von uns erzeugten Materie sind für die Bedingungen im Inneren großer Planeten von Bedeutung, und wir hoffen, dass wir durch ihre Untersuchung auch ein besseres Verständnis der Vorgänge bei der Entstehung von „Miniatursternen“ gewinnen können, die durch Hochleistungslaserimplosionen erzeugt werden und es eines Tages ermöglichen könnten, die Kraft der Kernfusion hier auf der Erde nutzbar zu machen.‘
Die Entdeckung wurde durch die Entwicklung einer neuen Strahlungsquelle ermöglicht, die zehn Milliarden Mal heller ist als alle Synchrotrons der Welt (z. B. die Diamond Light Source im Vereinigten Königreich). Der in Hamburg ansässige FLASH-Laser erzeugt extrem kurze Pulse aus weichem Röntgenlicht, von denen jeder einzelne stärker ist als die Leistung eines Kraftwerks, das eine ganze Stadt mit Strom versorgt.
Das Team aus Oxford und seine internationalen Kollegen bündelten diese Leistung auf einen Punkt mit einem Durchmesser von weniger als einem Zwanzigstel der Breite eines menschlichen Haares. Bei solch hohen Intensitäten wurde das Aluminium transparent.
Der unsichtbare Effekt hielt zwar nur extrem kurz an – schätzungsweise 40 Femtosekunden -, zeigt aber, dass ein solch exotischer Materiezustand mit sehr leistungsstarken Röntgenquellen erzeugt werden kann.
Professor Wark fügte hinzu: „Besonders bemerkenswert an unserem Experiment ist, dass wir gewöhnliches Aluminium in einem einzigen Schritt in dieses exotische neue Material verwandelt haben, indem wir diesen sehr leistungsstarken Laser verwendeten. Für eine kurze Zeit sieht die Probe aus und verhält sich in jeder Hinsicht wie eine neue Form von Materie. In gewisser Hinsicht ist die Art und Weise, wie sie reagiert, so, als hätten wir jedes Aluminiumatom in Silizium verwandelt: Das ist fast so überraschend wie die Entdeckung, dass man mit Licht Blei in Gold verwandeln kann!‘
Die Forscher glauben, dass der neue Ansatz ein idealer Weg ist, um solche exotischen Materiezustände zu erzeugen und zu untersuchen, und dass er zu weiteren Arbeiten führen wird, die für so unterschiedliche Bereiche wie Planetenforschung, Astrophysik und Kernfusionsenergie relevant sind.
Ein Bericht über die Forschung mit dem Titel ‚Turning solid aluminium transparent by intense soft X-ray photoionization‘ ist in Nature Physics veröffentlicht. Die Forschung wurde von einem internationalen Team unter der Leitung der Wissenschaftler Professor Justin Wark, Dr. Bob Nagler, Dr. Gianluca Gregori, William Murphy, Sam Vinko und Thomas Whitcher von der Universität Oxford durchgeführt.