时间分辨X射线衍射显微镜揭示光激发VO₂中的介观结构相变进程
介观与纳米尺度物理
2016-03-07 v3
摘要
固-固相变过程中的动力学相分离对理解关联材料的基本过程构成挑战。揭示相变所依赖的关键信息（如局域相竞争）十分困难，因为测量往往在许多相分离区域上进行空间平均。同时追踪此类系统的时空演化对于理解相变过程中的介观过程至关重要。利用最先进的时分辨硬X射线衍射显微镜，我们直接可视化了光激发下VO₂薄膜中的结构相变进程。在均匀的平面内光激发之后，相变在离散位点处起始，并通过一种晶格结构向另一种晶格结构的生长而完成，而非同时发生各向同性的晶格对称性变化。随时间变化的X射线衍射空间图表明，激光过热的VO₂中的面内相变进程是通过从激发态单斜相弛豫到金红石相的位移型晶格转变实现的。相前沿传播速度被定量测量，其快于由面内热扩散驱动的过程，但慢于VO₂中的声速。在时间域中对局域结构变化的直接可视化开辟了研究受驱系统中介观过程的新途径。
引用
@article{arxiv.1510.04549,
title = {Mesoscopic structural phase progression in photo-excited VO2 revealed by time-resolved x-ray diffraction microscopy},
author = {Yi Zhu and Zhonghou Cai and Pice Chen and Qingteng Zhang and Matthew J. Highland and Il Woong Jung and Donald A. Walko and Eric M. Dufresne and Jaewoo Jeong and Mahesh G. Samant and Stuart S. P. Parkin and John W. Freeland and Paul G. Evans and Haidan Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04549},
year = {2016}
}