在 Dynacom 框架(法國日本實驗室)的一項合作研究中，最近的研究強調(diào)，由層狀管組成的材料(厚度為原子級且被歸類為低維材料)表現(xiàn)出新特性。盡管這些結(jié)構(gòu)的靜態(tài)特性(例如電傳導(dǎo))已得到充分證實，但它們的動態(tài)特性(包括層間電子轉(zhuǎn)移和光照引發(fā)的原子運動)卻較少受到關(guān)注。

在這項研究中，研究人員將碳納米管 (CNT) 包裹在氮化硼納米管中，構(gòu)建了嵌套圓柱形結(jié)構(gòu)。然后，他們研究了超短光脈沖在一維 (1D) 材料上引起的電子和原子的運動。使用寬帶超快光譜監(jiān)測電子運動，該光譜可以捕捉光照射引起的分子和電子結(jié)構(gòu)的瞬時變化，精度為十萬億分之一秒 (10 −13 s)。通過超快時間分辨電子衍射觀察原子運動，同樣可以以十萬億分之一秒的精度監(jiān)測結(jié)構(gòu)動力學(xué)。

研究表明，當(dāng)不同類型的低維材料分層時，會形成一條通道或通道，使電子能夠從材料的特定子部分逸出。此外，研究發(fā)現(xiàn)，通過光照在 CNT 中激發(fā)的電子可以通過這些電子通道轉(zhuǎn)移到 BNNT 中，在那里它們的能量被迅速轉(zhuǎn)化為熱能，從而實現(xiàn)極快的熱轉(zhuǎn)換。

這項研究發(fā)現(xiàn)了兩種不同材料界面處的新物理現(xiàn)象，不僅提供了超快熱能傳輸，而且在超快光學(xué)器件的開發(fā)以及對光產(chǎn)生的電子和空穴的快速操縱方面具有潛在的應(yīng)用。