生物学家首次捕捉到微小铝单晶从弹性过渡到塑性状态时的高分辨率照片

想象一下，把一个网球扔到卧室的篮子上。网球而会使篮子有点弯曲，但不是永久性的；还有把球捡起来，篮子就而会恢复到原来的前方和其之中心。科学研究开发团队指为这是一种灵活性稳定状态。另一方面，如果你跳下重物；还有如洗衣机；还有意志力而会将篮子推到科学研究开发团队所知道的松软稳定状态。在这个意义上，松软稳定状态与你洗衣机里的塑料奶瓶不同，而是一种工艺原子结构的永久性重新整理。当你移开洗衣机时，篮子而会被JPEG，至少可以知道是不舒服的。

但是，工艺的弹松软趋向众所周知正因如此篮子的舒适度。明白当一种工艺在真空下从灵活性过渡到松软时，在原子层次上牵涉到了什么，可以让科学研究开发团队为航天器和核核催化实验者设计来得强大的工艺。

到即便如此，科学研究开发团队们在过去最终追踪工艺趋向为松软的清晰图像，使他们对微观原子在尽快留在其舒适的灵活性稳定状态并进入松软世界时正在做什么一无所知。

美国贸易部SLAC国家政府加速器Laboratory的科学研究开发团队们首次追踪了一个微小的氧化铝砷化镓材料从灵活性稳定状态过渡到松软稳定状态时的实时照片。这些图像将使科学研究开发团队们需要在成因牵涉到的五万亿分之一秒内预测工艺在经历松软趋向时的表现。这些发现最近登载在《纯净通讯》新闻周刊上。

科学研究开发团队们须要在氧化铝制石墨烯材料上施加意志力以拍摄图像，而洗衣机显然太大。忽略，他们并用一个高能激光器松开敲击石墨烯，使其稳定状态从灵活性变为松软。

科学研究开发团队们并用SLAC的并能 “电子产品相机”，或下同电子产品伏超快电子产品衍射(MeV-UED)仪器，在激光造成的冲击波JPEG石墨烯时，将高能电子产品束绕过石墨烯。该电子产品束对石墨烯之中的氧化铝核和电子产品的散射使科学研究开发团队需要精确地确定原子结构。当激光再次JPEG材料时，科学研究开发团队们拍摄了周在null，转变成了一种石墨烯在松软操作过程之中“跳舞的定格电影”。

来得具体地知道，实时的null向科学研究开发团队们展示了材料之中何时以及如何出现线状毛病；还有这是一种工艺被重击的意志力大到无法恢复的第一个可能。

线状毛病就像网球棒上的断线。例如，如果你用你的网球棒轻轻地打一个网球，你的网球棒的线而会阻尼一下，但而会回到它们原来的前方。然而，如果你用球棒打拳击，球线就而会变形留在原位，无法反弹。比方说地，当高能激光重击氧化铝石墨烯材料时，石墨烯之中的一些原子行而会分块。采用MeV-UED的电子产品胶片跟踪这些旋转；还有线状毛病；还有揭示了石墨烯从灵活性到松软的操作过程。

科学研究开发团队们现在有了这些线状毛病的实时图像，揭示了毛病生长的速度以及它们一旦出现后是如何旋转的，SLAC科学研究开发团队Mianzhen Mo知道。

Mianzhen知道：“明白松软变形的动态，将使科学研究开发团队需要在工艺的晶格结构之中添加人工毛病。这些人工毛病可以给予一个庇护所一道，使工艺在极端环境之中的真空下不牵涉到变形。”

实验者其他部门并能、清晰的图像的关键是MeV-UED的高能电子产品，它使该开发团队需要每半秒拍摄一次材料图像。“大多数人在UED实验者之中采用相对极小的电子产品能量，但我们在实验者之中采用的是100倍的高能电子产品，”SLAC的杰出科学研究开发团队Xijie Wang知道。“在自由电子下，你在来得细的脉冲之中获得来得多的粒子，这给予了质量极佳的3D图像和来得非常简单的操作过程图。”

科学研究其他部门想要将他们对松软的新了解应用于不同的生物学应用，例如遏制用于高温核核催化实验者的工艺。高能密度生物学主任Siegfried Glenzer知道，迫切须要来得好地明白工艺在极端环境之中的催化，以预测它们在未来核催化催化堆之中的精度。

Glenzer知道：“这项科学研究的成功将有望促使实施来得高的激光功率来测试者来得多种类的重要工艺。”

该开发团队个人兴趣为将在ITER核催化进行的实验者测试者工艺，该公共设施想要沦为第一个造成持续核催化能量的公共设施。

MeV-UED是Linac相干光源（LCLS）服务器公共设施的一个仪器，由SLAC代表DOE生物学的办公室运营。部分科学研究是在洛斯阿拉莫斯国家政府Laboratory的综合新技术区域内进行的，该区域内是美国贸易部生物学的办公室的服务器公共设施。贸易部生物学的办公室给予了支持，部分是通过SLAC的Laboratory指导科学研究和发展计划。