该图描述了皮秒超声技术探测In2Se3中的原子键和vdW力。 图片来源：诺丁汉大学/Wenjing Yan课题组
研究人员开发了一种在纳米尺度上测量力和原子键的新方法，该方法揭示了声音的速度取决于它经过的结构。
英国诺丁汉大学和拉夫堡大学的明升体育app家使用一种被称为皮秒超声的测量方法（类似于明升手机版用超声波），来测量材料内的原子键合强度。相关论文近日发表在《高级功能材料》上。
在日常生活中，力量是一切事物的基础。从让整个宇宙运行的引力，到电子间相互作用力，力是非常难以测量的，尤其是当力过大或过小时，尤其是在所谓的二维范德华（2D-vdW）材料中。
这里，研究人员使用皮秒超声测量强共价键和弱vdW力，而不破坏材料。这项技术使用高频率（太赫兹），因此是非侵入性的。该研究将120飞秒的激光脉冲“泵”到2D材料薄片上，产生量化声波的声子。当声子穿过材料时，它们与材料内的原子和明升手机键相互作用。这些声子的性质能反映原子键的强度，然后研究人员通过第二个“探测”激光脉冲来测量。结果发现，声音在同一物质的不同阶段（结构）以非常不同的速度传播。
当穿过vdW材料时，超声波声波不会破坏晶体，只是轻微变形，这意味着结构可以被认为是一个“弹簧”系统。通过测量声速和这些弹簧对变形的反应，研究人员可以提取原子之间的共价力和层之间的vdW力的相对强度。在高性能计算机的帮助下，他们可以估计不同堆积构型的这些力，并提出如何调整不同晶型vdW材料的弹性、电性甚至明升手机性质。（来源：明升官网明升体育app报 鲁亦）
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