Listening practice: When light changes matter in 30 femtoseconds

Listening practice: When light changes matter in 30 femtoseconds

High School English Listening Practice.

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本期导览

如果一束光能让材料在三十飞秒内改变状态,这个过程到底发生了什么?本期介绍日本东京科学大学、东北大学和名古屋工业大学研究团队对一种金属—有机框架的研究:他们用超快激光和时间分辨反射光谱,观察到光诱导隐藏态形成前的短暂电子中间态。研究论文发表于 Physical Review Letters12
第一遍盲听时,抓住三条线:材料是什么,研究人员怎样捕捉这段快到难以想象的变化,以及「键序波」怎样把电子变化和原子位移连接起来。三十飞秒大约是十亿分之一秒的三千万分之一,也就是一百万亿分之一秒;节目里会把这个数字读成 thirty femtoseconds

关键词

  • metal-organic framework:金属—有机框架,由金属离子和有机分子连接成的材料
  • photoinduced:光诱导的,由光照触发的
  • hidden state:隐藏态,材料受到光照后出现、但平时不容易看到的状态
  • femtosecond:飞秒,极短的时间单位
  • ultrafast:超快的
  • laser pulse:激光脉冲,一次短促的激光信号
  • time-resolved reflectance spectroscopy:时间分辨反射光谱,用反射光随时间的变化追踪材料状态
  • transient:短暂的、瞬时的
  • electronic state:电子态,材料中电子所处的状态
  • bond-order wave:键序波,材料内部化学键强弱交替变化的排列
  • lattice modulation:晶格调制,原子排列出现有规律的微小变化
  • polar:极性的,正负电荷分布不均的
  • metastable:亚稳态,暂时稳定但不是最永久的状态
  • photoresponsive:光响应的,能对光作出变化的

长难句抓主干

The short-lived electronic pattern was followed by tiny shifts in the positions of atoms, ultimately leading to the hidden state.
先抓主干:The electronic pattern was followed by tiny shifts,意思是「电子排列之后出现了微小的位移」。in the positions of atoms 说明发生位移的是原子;ultimately leading to the hidden state 表示最后形成了隐藏态。整句话讲的是一条顺序:先有短暂的电子变化,再有原子移动,最后出现隐藏态。

证据边界

论文摘要确认,研究人员在大约三十飞秒的时间尺度上看到新的吸收带出现,并用模型计算把这个变化解释为一种由键序波驱动晶格变化、可能具有极性的亚稳态。这个结果说明研究团队捕捉到了隐藏态形成的过程和机制线索;它不等于一种已经量产的高速电子器件。官方介绍把高速电子学和光电子器件列为未来可能的方向,而不是已经完成的应用。12

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