
Физики Института Фрица-Габера (Германия) обнаружили новые оптические свойства у Ge2Sb2Te5 (GST) — основного материала DVD-дисков. Оказалось, что он способен менять свою прозрачность, не меняя своей кристаллической структуры. Работа опубликована в журнале Nature Physics, а краткое изложение доступно на сайте общества Макса Планка.Авторы работы изучали, как меняются свойства материала при переходе из кристаллического в аморфное состояние. Именно этот процесс отвечает за запись информации в DVD-дисках: под действием лазерного излучения небольшой участок в материале плавится и затвердевает уже аморфным, меняя свою прозрачность. В эксперименте физики облучали материал короткими импульсами инфракрасного лазера, длительностью 35 фемтосекунд (в одной секунде миллион миллиардов фемтосекунд), а после одновременно следили за изменениями в его структуре и оптических свойствах. Оказалось, что изменение прозрачности примерно на 30 процентов происходит в первые 100 фемтосекунд после инициирующего импульса, в то же время структурные измерения наступают лишь спустя несколько пикосекунд (тысяч фемтосекунд). Затем происходит дальнейшее увеличение прозрачности почти в два раза.Ученые связывают наблюдаемое явление с нарушением резонансного связывания в структуре материала. Так называют связи, в которых электроны связывают не два атома, а как бы перескакивают между большим количеством атомов. Такая ситуация возникает, когда в кристаллической решетке вещества есть атомы с полузаполненными p-орбиталями, расположенными рядом. Из-за своей распределенности, резонансное связывание может быть очень легко нарушено, что и наблюдалось в эксперименте. Теоретически, это означает, что можно добиться переключения только лишь оптических свойств, не меняя упорядочения атомов.
