Plaatachtige materialen kunnen intrigerende eigenschappen hebben waar apparaten van kunnen profiteren, van flexibele elektronica tot zonnecellen. Onderzoekers denken dat ze de eigenschappen van deze materialen kunnen aanpassen door lichtpulsen te gebruiken om de materialen snel van de ene toestand naar de andere te schakelen. Bijvoorbeeld, lichtpulsen kunnen een elektrische isolator in een geleider veranderen. Maar het vermogen om dit te doen hangt af van hoe efficiënt de energie van het licht wordt overgebracht naar de atoomkernen van het materiaal. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben aangetoond, Voor de eerste keer, dat de omzetting van licht in atomaire trillingen in dunne vellen molybdeendiselenide zeer snel en efficiënt is. In feite, de conversie is bijna 100 procent efficiënt en vindt plaats in een biljoenste van een seconde.

De studie wijst op een mogelijke aanpak om bepaalde films met lasers te controleren. Wetenschappers zijn geïnteresseerd in deze films omdat de materialen extreem sterk en geleidend kunnen zijn. Het besturen van dergelijke films zou toepassingen van de volgende generatie kunnen helpen. Bijvoorbeeld, het kan flexibele elektronica ten goede komen, apparaten voor gegevensopslag, zonnepanelen, lichtgevende dioden, en chemische katalysatoren.

Licht zou wenselijke structurele veranderingen in dunne platen materiaal kunnen veroorzaken. Deze materialen kunnen toepassingen hebben die variëren van apparaten voor gegevensopslag tot chemische katalysatoren. De uitdaging is om de realtime atomaire beweging en roostertemperatuur echt te begrijpen. Het ontbrak wetenschappers aan de juiste experimentele technieken. Met behulp van ultrasnelle elektronendiffractie, onderzoekers onderzochten direct de omzetting van lichtenergie in trillingen van het algehele atoomrooster in een model met twee lagen halfgeleider, molybdeen diselenide. Het team ontdekte dat bij het creëren van een hoge ladingsdragerdichtheid, de energie wordt efficiënt binnen een biljoenste van een seconde naar het rooster overgebracht. Computersimulaties, specifiek, eerste-principes niet-adiabatische quantum moleculaire dynamica simulaties, reproduceerde de omzetting van lichtenergie in roostertrillingen.

De simulaties suggereerden verder dat een verzachting van de trillingen in de door licht geïnduceerde aangeslagen toestand een voorloper is van de efficiënte en snelle energieoverdracht. Weten hoe het atoomrooster van de film op lasers reageert, heeft implicaties voor, op een dag, licht gebruiken om de elektrische stromen in apparaten te regelen.