Magnetická složka světla reinterpretuje Faradayův jev

Výzkum interakce mezi světlem a hmotou přidal nečekaný prvek: magnetické pole světla To také přispívá k Faradayovu jevu.nejen jeho elektrickou složku, podle studie podepsáno týmem z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě.

Výsledky, Publikováno 20. listopadu 2025 v časopis Vědecké zprávyTo podporují teoretickým modelem, který Světlo může v materiálech generovat magnetický momentkvantifikace jeho role pomocí platných číslic: přibližně 17 % rotace ve viditelném rozsahu y až 70 % v infračerveném spektru.

Co se mění v našem pohledu na Faradayův jev?

Durante téměř dvě století Předpokládalo se, že rotace roviny polarizace při průchodu zmagnetizovaným médiem pochází zV podstatě, z interakce mezi elektrickým polem světla a náboji materiálu.

El Nová práce tvrdí, že magnetická složka elektromagnetického pole není pasivní: vyvolává vnitřní magnetický moment uprostřed, analogicky k konstantnímu vnějšímu magnetickému poli a jeho účinek není zbytkový za určitých spektrálních podmínek.

Metodologie a teoretický model

Tým vedený Amirem Capuou a Benjaminem Assoulinem zaměstnává Landau-Lifshitz-Gilbertova rovnice popsat dynamiku elektronových spinů v magnetických materiálech vystavených působení magnetického pole světla.

Formulace ukazuje, jak Oscilační magnetická složka se navazuje na spiny a vyvíjí měřitelný točivý moment.Pro validaci si autoři zvolili referenční krystal v magnetooptice: galiovo-terbiový granát (TGG), široce používaný ke studiu a kalibraci Faradayova jevu.

Kvantitativní výsledky v TGG

Aplikací modelu na TGG vysvětluje magnetický příspěvek světla asi jednu 17 % rotace polarizace ve viditelném spektru a v infračerveném spektru může vzrůst až na 70 %, což jsou magnitudy, které nutí k přezkoumání obvyklých interpretací.

Relativní váha každého příspěvku závisí na vlnová délka a optické a magnetické vlastnosti materiálu, což naznačuje možnosti optimalizace návrhu magnetooptická zařízení v různých kapelách.

Důsledky pro optiku, spintroniku a kvantové technologie v Evropě

V aplikované optice, záměrná kontrola světlem indukovaný magnetismus Umožnilo by to nastavení optických izolátorů, Faradayových modulátorů a polních senzorů pomocí nových strategií založených na spektrálním inženýrství.

Ve spintronice je využití magnetické složky paprsku k pohonu zpracování spinových informací Mohlo by to usnadnit efektivnější paměti a ultrarychlé přepínací schémata bez elektrického kontaktu.

U kvantových technologií ukazuje vazba světla a magnetismu cesty pro manipulaci qubity založené na spinu, se zájmem o evropské ekosystémy zaměřeným na integrovanou fotoniku a koherentní řízení magnetických stavů.

Co je ještě třeba ověřit

Ačkoli jsou prezentované důkazy teoretické, práce nastiňuje věrohodný experimentální plán: vysoce citlivá magnetooptická metrologie, důkladná spektrální kalibrace a použití vysoce stabilní světelné zdroje jednoznačně oddělit magnetický příspěvek od elektrického.

Evropské fotonické infrastruktury a univerzitní laboratoře by se tímto mohly zabývat. experimentální validacerozšíření analýzy na další magnetooptické materiály, včetně integrovaných vlnovodů a rezonátorů.

Klíčové otázky studie

Kdo podepisuje práci? Tým z Hebrejská univerzita v Jeruzalémě, s Amirem Capuou a Benjaminem Assoulinem v čele.

Kde je to publikováno? V časopise s otevřeným přístupem Vědecké zprávy, což usnadňuje recenze a reprodukce jinými skupinami.

Jaký materiál byl analyzován? Krystal TGG, reference ve studiích Faradayova jevu díky svému vysoká magnetooptická odezva.

Proč na tom záleží? Protože to ukazuje, že světlo má kromě elektrického působení i přímý magnetický vliv a kvantifikovatelné na daném tématu, s dopadem na design zařízení.

Návrh přidává vrstvu přesnosti k pochopení Faradayův efektSpojuje roli magnetického pole světla s čísly a solidním teoretickým rámcem a otevírá praktický způsob, jak tento přínos využít ve fotonických a kvantových aplikacích, které jsou obzvláště zajímavé pro evropský výzkum a průmyslovou strukturu.