一道光脉冲即可触发原子级薄层材料的协调运动，这种由超快能量爆发驱动的动态过程仅需万亿分之一秒完成。康奈尔大学与斯坦福大学研究团队采用超快电子衍射技术，首次捕捉到莫尔条纹材料在光照下原子同步扭转的瞬态行为。研究发表于《自然》杂志，为操控二维材料量子特性开辟新路径。

研究团队利用康奈尔大学自主研发的超快电子衍射仪与EMPAD探测器，实现了对原子级薄层材料的实时观测。当激光脉冲照射样品时，仪器立即发射高能电子束，通过泵浦探测法记录原子位移轨迹。实验发现，莫尔条纹材料并非固定结构，其原子层在光照下会短暂紧密缠绕，随后以类似卷曲丝带释放能量的方式恢复原状。每个晶胞内的原子更呈现圆周振动模式，彻底颠覆了传统认知。

"此前认为堆叠后的材料结构固定，但我们的数据表明原子持续运动。"论文共同通讯作者刘芳指出。这一发现得益于EMPAD探测器的突破性应用——该设备原用于静态成像，经改造后成为捕捉原子动态的超灵敏摄像机。研究团队定制的硬件系统将衍射分辨率提升至新高度，成功从复杂图谱中重建出原子运动轨迹。卡梅伦·邓肯博士在数据分析中发挥核心作用，其开发的算法模型为解析超快信号提供了关键支持。

目前刘教授实验室已制备新型莫尔条纹样品，计划通过调整材料成分与扭转角度，测试不同体系对光的响应特性。这项工作有望深化对量子行为主动控制机制的理解，为超导材料、量子计算等领域的技术革新提供理论基础。

更多信息： Cameron JR Duncan 等人，《光致莫尔超晶格的扭曲与解扭曲》，《自然》(2025)。期刊信息： 《自然》