晶体的振动产生声子，测量声子性质能提供晶体结构和原子间力的信息。声子经常通过与光的相互作用来探测，但是当声子的波长与原子间距相当时，这样的方法就失效了。虽然以往科学家相信他们产生了短波长的声子，但他们无法直接探测并精确控制它们。

 

现在美国密歇根大学的科学家用X射线能够探测短波长的声子。他们朝GaInAs/AlInAs超晶格发射50飞秒的激光脉冲，超晶格置于InP的衬底上。因为超晶格的两种材料以不同效率吸收光，激光脉冲能够激发出太赫兹频率的声子。在衬底上，超晶格声子转换为具有相同太赫兹频率的声子，这些声子在衬底上无法被可见光直接激发。声子在通过衬底时暂时扭曲了原子结构，这个过程可用X射线探测。通过调整X射线脉冲与激光脉冲的相对时间，科学家能够在声子通过衬底的过程中探测X射线衍射图样的变化，这些数据与先前的计算机模拟吻合。在将来的实验中，可使用高强度飞秒X射线来研究纳米尺度的热输运等现象。

 

原文链接：http://focus.aps.org/story/v22/st2 （陈鲁倬/编译）

 

《科学新闻》 (2008年 8月 第1期 封面集锦)