A Nature Physics folyóiratban egy nemzetközi kutatócsoport az Oxfordi Egyetem tudósai vezetésével arról számolt be, hogy a FLASH lézer rövid impulzusa “kiütött” egy magelektront a minta minden alumíniumatomjából anélkül, hogy a fém kristályos szerkezetét megbontotta volna. Ezáltal az alumínium szinte láthatatlanná vált az extrém ultraibolya sugárzás számára.
”Amit létrehoztunk, az az anyagnak egy teljesen új állapota, amelyet eddig még senki sem látott” – mondta Justin Wark professzor, az Oxfordi Egyetem Fizika Tanszékének munkatársa, a tanulmány egyik szerzője. Az átlátszó alumínium csak a kezdet. Az általunk létrehozott anyag fizikai tulajdonságai relevánsak a nagy bolygók belsejében uralkodó viszonyok szempontjából, és reméljük, hogy tanulmányozásával jobban megérthetjük, mi történik a nagy teljesítményű lézerimplózióval létrehozott “miniatűr csillagok” létrehozása során, ami egy nap talán lehetővé teszi a magfúzió erejének hasznosítását itt a Földön.”
A felfedezést egy új sugárforrás kifejlesztése tette lehetővé, amely tízmilliárdszor fényesebb, mint a világ bármelyik szinkrotronja (például a brit Diamond Light Source). A németországi Hamburgban működő FLASH lézer rendkívül rövid lágy röntgenfényimpulzusokat bocsát ki, amelyek mindegyike erősebb, mint egy egész város áramellátását biztosító erőmű teljesítménye.
Az oxfordi csapat nemzetközi kollégáikkal együtt mindezt az energiát egy olyan pontba fókuszálta, amelynek átmérője az emberi hajszál szélességének huszadrészénél is kisebb. Ilyen nagy intenzitás mellett az alumínium átlátszóvá vált.
Míg a láthatatlan hatás csak rendkívül rövid ideig – becslések szerint 40 femtoszekundumig – tartott, ez azt mutatja, hogy az anyag ilyen egzotikus állapotát nagyon nagy teljesítményű röntgenforrások segítségével lehet létrehozni.
Wark professzor hozzátette: “Ami különösen figyelemre méltó a kísérletünkben, az az, hogy a közönséges alumíniumot egyetlen lépésben, ezzel a nagyon erős lézerrel ilyen egzotikus új anyaggá változtattuk. A minta egy rövid ideig minden szempontból úgy néz ki és úgy viselkedik, mint az anyag egy új formája. Bizonyos szempontból a reakciója olyan, mintha minden alumíniumatomot szilíciumra cseréltünk volna: ez majdnem olyan meglepő, mint az a felfedezés, hogy az ólmot fénnyel arannyá lehet változtatni!”
A kutatók úgy vélik, hogy az új megközelítés ideális módszer az anyag ilyen egzotikus állapotainak létrehozására és tanulmányozására, és további munkákhoz vezet, amelyek olyan különböző területekhez kapcsolódnak, mint a bolygótudomány, az asztrofizika és a magfúziós energia.”
A kutatásról szóló beszámoló “Turning solid aluminium transparent by intense soft X-ray photoionization” címmel a Nature Physics című folyóiratban jelent meg. A kutatást az Oxfordi Egyetem tudósai, Justin Wark professzor, Dr. Bob Nagler, Dr. Gianluca Gregori, William Murphy, Sam Vinko és Thomas Whitcher által vezetett nemzetközi csapat végezte.