- En teoretisk model indikerer, at lysets magnetfelt direkte påvirker Faraday-effekten.
- Det beregnede bidrag når ~17% i synligt lys og op til 70% i infrarødt for TGG.
- Undersøgelsen er baseret på Landau-Lifshitz-Gilbert-ligningen og er offentliggjort i Videnskabelige rapporter.
- Mulige anvendelser: avanceret optik, spintronik og kvanteteknologier i Europa.
Forskning i samspillet mellem lys og stof har tilføjet en uventet brik: magnetfelt af lys Det bidrager også til Faraday-effekten.ikke kun dens elektriske komponent, ifølge en undersøgelse underskrevet af et team fra Hebraisk Universitet i Jerusalem.
Resultaterne, Udgivet den 20. november 2025 i magasin Videnskabelige rapporterDe understøtter dette med en teoretisk model, der Lys kan generere et magnetisk drejningsmoment i materialerkvantificering af dens rolle med betydende cifre: cirka 17% af rotationen i det synlige område y op til 70% i infrarød.
Hvad ændrer vores syn på Faraday-effekten?
Durante næsten to århundreder Det blev antaget, at rotationen af polarisationsplanet, når det passerer gennem et magnetiseret medium, kom fraI bund og grund, fra samspillet mellem lysets elektriske felt og materialets ladninger.
El Nyt arbejde argumenterer for, at den magnetiske del af det elektromagnetiske felt ikke er passiv: fremkalder en internt magnetisk drejningsmoment i midten, analogt med et konstant eksternt magnetfelt, og dens effekt er ikke resterende under visse spektrale forhold.
Metodologi og teoretisk model
Teamet, ledet af Amir Capua og Benjamin Assouline, beskæftiger Landau-Lifshitz-Gilbert-ligningen at beskrive dynamikken i elektronspins i magnetiske materialer udsat for påvirkning af lysets magnetfelt.
Formuleringen viser, hvordan Den oscillerende magnetiske komponent kobler sig til spinnene og udøver et målbart drejningsmomentI deres validering valgte forfatterne en referencekrystal inden for magnetooptik: gallium-terbium granat (TGG), brugt i vid udstrækning til at studere og kalibrere Faraday-effekten.
Kvantitative resultater i TGG
Ved at anvende modellen på TGG forklarer lysets magnetiske bidrag omkring én 17% af polarisationsrotationen i det synlige spektrum og kan stige til 70% i infrarødt, størrelsesordener der tvinger en gennemgang af de sædvanlige fortolkninger.
Den relative vægt af hvert bidrag afhænger af bølgelængde og materialets optiske og magnetiske egenskaber, hvilket antyder designmuligheder for optimering magneto-optiske enheder i forskellige bands.
Implikationer for optik, spintronik og kvanteteknologier i Europa
I anvendt optik er en bevidst kontrol af lysinduceret magnetisme Det ville muliggøre justering af optiske isolatorer, Faraday-modulatorer og feltsensorer med nye strategier baseret på spektralteknik.
I spintronik udnytter man strålens magnetiske komponent til at drive spin-informationsbehandling Det kunne muliggøre mere effektive hukommelser og ultrahurtige koblingsordninger uden elektrisk kontakt.
For kvanteteknologier peger lysmagnetismekobling på veje til manipulation spin-baserede qubits, med interesse for europæiske økosystemer med fokus på integreret fotonik og kohærent kontrol af magnetiske tilstande.
Hvad der mangler at blive verificeret
Selvom den præsenterede evidens er teoretisk, skitserer arbejdet en plausibel eksperimentel plan: meget følsom magneto-optisk metrologi, stringent spektralkalibrering og brugen af meget stabile lyskilder at adskille det magnetiske bidrag fra det elektriske.
Europæiske fotoniske infrastrukturer og universitetslaboratorier kunne løse dette eksperimentel valideringudvidelse af analysen til andre magneto-optiske materialer, herunder integrerede bølgeledere og resonatorer.
Undersøgelsens centrale spørgsmål
Hvem godkender arbejdet? Et team fra Hebraiske Universitet i Jerusalemmed Amir Capua og Benjamin Assouline i spidsen.
Hvor er det udgivet? I open access-tidsskriftet Videnskabelige rapporter, hvilket letter gennemgang og reproduktion af andre grupper.
Hvilket materiale blev analyseret? TGG-krystal, en reference i studier af Faraday-effekten på grund af dens høj magneto-optisk respons.
Hvorfor er det vigtigt? Fordi det viser, at lys, udover sin elektriske virkning, har en direkte magnetisk påvirkning og kvantificerbar på emnet, med en indflydelse på enhedsdesignet.
Forslaget tilføjer et lag af præcision til forståelsen af Faraday-effektenDen integrerer lysets magnetfelts rolle med tal og en solid teoretisk ramme og åbner en praktisk måde at udnytte dette bidrag på inden for fotoniske og kvantemæssige anvendelser af særlig interesse for den europæiske forskning og industrielle struktur.
Jeg er en teknologientusiast, der har vendt sine "nørde" interesser til et erhverv. Jeg har brugt mere end 10 år af mit liv på at bruge avanceret teknologi og pille ved alle slags programmer af ren nysgerrighed. Nu har jeg specialiseret mig i computerteknologi og videospil. Dette skyldes, at jeg i mere end 5 år har skrevet til forskellige hjemmesider om teknologi og videospil, og lavet artikler, der søger at give dig den information, du har brug for, på et sprog, der er forståeligt for alle.
Har du spørgsmål, så spænder min viden fra alt relateret til Windows styresystemet samt Android til mobiltelefoner. Og mit engagement er over for dig, jeg er altid villig til at bruge et par minutter og hjælpe dig med at løse eventuelle spørgsmål, du måtte have i denne internetverden.