東京大學在與筑波大學、法國雷恩大學(University of Rennes)的共同研究中，成功實現對物質「光致相變(Photo-induced Phase Transition)」的超高速量測。此項技術可詳細觀察光激發電子後物質晶體結構隨時間演變的動態過程，時間解析度達飛秒(Femtosecond)等級。光致相變材料應用於光開關、光量子元件等用途，若能掌握其轉變機制，將有助於建立材料設計指引。
研究團隊利用X射線自由電子雷射(X-ray Free Electron Laser; XFEL)同時進行X射線吸收光譜與X射線繞射的高速量測。實驗對象為一種普魯士藍類光致相變材料，其晶格由銣(Rb)、錳(Mn)、鈷(Co)及鐵(Fe)規則排列構成。
實驗結果顯示，在光照射後，錳的電子首先被激發，約50飛秒後即導致局部晶體結構產生扭曲，具體表現為錳配位結構由縱向拉長的八面體轉變為橫向拉長的八面體。
隨後，在190飛秒時發生由鐵至錳的電子轉移；至2皮秒(Picosecond)時，電荷分布與晶格扭曲耦合並穩定化，進而促進連鎖式電子轉移。原本局部的結構變形開始向外傳播，最終引發整體相轉移。在時間演化上，約30皮秒時形成新的晶體相；60皮秒時整體晶體膨脹並釋放應變；至3,000皮秒時，相轉移過程完全結束。
此次研究首度沿著時間軸完整解明光致相變的一連串動態過程，有助於深入理解其根本機制，並為光量子材料的設計與開發提供重要依據。