揭示层状材料上曝光的新能量现象

筑波大学和雷恩大学的研究小组发现了一种新现象，即碳纳米管的嵌套结构包裹在氮化硼纳米管中，在暴露于光下时有助于形成独特的电子逸出途径。这一发现为各种应用引入了有希望的途径，包括创建高速光学器件、快速控制电子和其他粒子以及器件的有效散热

最近的研究强调，由原子厚度的分层管组成的材料表现出新的特性，并被归类为低维材料。尽管这些结构的静态特性，如导电性，已经有了很好的记录，但它们的动态特性，包括层之间的电子转移和曝光引发的原子运动，却很少受到关注

在这项研究中，研究人员通过将碳纳米管包裹在氮化硼纳米管中来构建嵌套的圆柱形结构。然后，他们研究了超短光脉冲在一维（1D）材料上引起的电子和原子的运动。这项研究发表在《自然通讯》杂志上

使用宽带超快光谱监测电子运动，该光谱以十万亿分之一秒（10−13 s）的精度捕捉由于光照射而引起的分子和电子结构的瞬时变化。通过超快时间分辨电子衍射观察原子运动，类似地实现了对结构动力学的监测，精度为每秒10万亿分之一秒

研究表明，当不同类型的低维材料分层时，会形成一条通路或沟道，使电子从材料的特定子部分逸出。此外，研究发现，通过曝光在CNT中激发的电子可以通过这些电子通道转移到BNNT中，在这些电子通道中，它们的能量被快速转换为热能，从而促进极快的热转换

这项研究在两种不同材料之间的界面发现了一种新的物理现象，不仅提供了超快的热能传输，而且在开发超快光学器件和快速操纵光产生的电子和空穴方面也有潜在的应用