Магнитният компонент на светлината преосмисля ефекта на Фарадей

Изследванията на взаимодействието между светлината и материята добавиха неочакван елемент: магнитно поле на светлината Това също допринася за ефекта на Фарадей.не само електрическият му компонент, според проучване подписано от екип от Еврейския университет в Йерусалим.

Резултатите, Публикувано на 20 ноември 2025 г. в списание Научни докладиТе подкрепят това с теоретичен модел, който Светлината може да генерира магнитен въртящ момент в материалитеколичествено определяне на ролята му със значещи цифри: приблизително 17% от въртенето във видимия диапазон y до 70% в инфрачервения спектър.

Какво променя нашия поглед върху ефекта на Фарадей?

По време на почти два века Предполагаше се, че въртенето на равнината на поляризация при преминаване през намагнитена среда идва отПо същество, от взаимодействието между електрическото поле на светлината и зарядите на материала.

El Нова работа твърди, че магнитната част на електромагнитното поле не е пасивна: предизвиква вътрешен магнитен въртящ момент по средата, аналогично на постоянно външно магнитно поле, и ефектът му не е остатъчен при определени спектрални условия.

Методология и теоретичен модел

Екипът, воден от Амир Капуа и Бенджамин Асулин, използва Уравнение на Ландау-Лифшиц-Гилбърт да се опише динамиката на електронните спинове в магнитни материали, подложени на действието на магнитното поле на светлината.

Формулировката показва как Осцилиращият магнитен компонент се свързва със завъртанията и упражнява измерим въртящ момент.При валидирането си авторите избраха референтен кристал в магнитооптиката: галиев-тербиев гранат (TGG), широко използван за изучаване и калибриране на ефекта на Фарадей.

Количествени резултати в TGG

Прилагайки модела към TGG, магнитният принос на светлината обяснява около едно 17% от въртенето на поляризацията във видимия спектър и може да се повиши до 70% в инфрачервения, величини, които налагат преразглеждане на обичайните интерпретации.

Относителната тежест на всеки принос зависи от дължина на вълната и оптичните и магнитните свойства на материала, което предполага възможности за оптимизация на дизайна магнитооптични устройства в различни групи.

Последици за оптиката, спинтрониката и квантовите технологии в Европа

В приложната оптика, целенасоченият контрол на светлинно-индуциран магнетизъм Това би позволило настройването на оптични изолатори, модулатори на Фарадей и полеви сензори с нови стратегии, базирани на спектрално инженерство.

В спинтрониката, използването на магнитния компонент на лъча за задвижване обработка на спинова информация Това би могло да улесни по-ефективните памети и ултрабързите схеми за превключване без електрически контакт.

За квантовите технологии, свързването на светлината и магнетизма сочи към пътища за манипулиране спин-базирани кубити, с интерес към европейските екосистеми, фокусиран върху интегрираната фотоника и кохерентния контрол на магнитните състояния.

Какво остава да се провери

Въпреки че представените доказателства са теоретични, работата очертава правдоподобен експериментален план: високочувствителна магнитооптична метрология, стриктно спектрално калибриране и използването на високостабилни източници на светлина за недвусмислено разделяне на магнитния принос от електрическия.

Европейските фотонни инфраструктури и университетските лаборатории биха могли да се справят с това експериментална валидацияразширяване на анализа към други магнитооптични материали, включително интегрирани вълноводи и резонатори.

Ключови въпроси на изследването

Кой подписва работата? Екип от Еврейски университет в Йерусалим, с Амир Капуа и Бенджамин Асулин начело.

Къде е публикувано? В списанието с отворен достъп Научни доклади, което улеснява преглед и възпроизвеждане от други групи.

Какъв материал беше анализиран? Кристал TGG, референтен материал в изследванията на ефекта на Фарадей поради неговия висок магнитооптичен отклик.

Защо е важно? Защото показва, че светлината, освен електрическото си действие, има и директно магнитно влияние и количествено измерими по темата, с въздействие върху дизайна на устройството.

Предложението добавя още по-голяма точност към разбирането на ефектът на ФарадейТой интегрира ролята на магнитното поле на светлината с числа и солидна теоретична рамка и открива практически начин за използване на този принос във фотонни и квантови приложения от особен интерес за европейската изследователска и индустриална структура.