近日，美國羅切斯特大學的一名研究人員成功預測了激光脈沖可以在納米尺度上產(chǎn)生超快電流，這標志著利用激光控制電子的一個新領域。

＂你不會用它來制造一輛車，但你可以比以前更快地產(chǎn)生電流。你將能夠開發(fā)出十億分之一米長（納米尺度）的電子電路，其工作時間是十億分之一秒（飛秒）。但更重要的是，這是一個很好的例子，它展示了不同的物質(zhì)在脫離平衡的情況下性質(zhì)是如何表現(xiàn)的。激光猛烈地撼動納米結構的結點，從而完全改變了它的性質(zhì)。這意味著我們可以利用光來調(diào)節(jié)物質(zhì)的性質(zhì)。＂助理教授Ignacio Franco說。

早在2007年，F(xiàn)ranco作為主要作者在《物理評論快報》上發(fā)表論文稱，在飛秒激光脈沖照射下的分子電線中，可以產(chǎn)生極其強大的超快電流。分子線是指線性碳鏈，能連接到金屬觸點形成一個納米級的結。電流的產(chǎn)生源自斯塔克效應（Stark effect），在這種情況下，由于激光外部電場的存在，物質(zhì)的能級會發(fā)生改變，從而可用來控制分子和金屬觸點之間的能級排列。但因為無法用實驗來建立一個如此小的連接點并記錄在激光破壞電線之前發(fā)生的事情，當時這個理論就此止步了。

2013年，由馬克斯·普朗克量子光學研究所的Ferenc Krausz領導的團隊通過將不同的納米玻璃連接到兩個金電極，然后暴露給激光脈沖，產(chǎn)生了超高速電流。但該現(xiàn)象的具體動力學機制并不清楚。

目前，不斷有研究人員提出不同的機理假設。即使材料不同，F(xiàn)ranco還是認為是相同的斯塔克效應機制在起作用。于是他們使用超級計算機進行模擬實驗，歷時4年終于證實了這一點。

這項研究成果已發(fā)表在《自然通訊》上。