- Teoreettinen malli osoittaa, että valon magneettikenttä vaikuttaa suoraan Faradayn ilmiöön.
- Laskettu osuus on TGG:n tapauksessa ~17 % näkyvässä valossa ja jopa 70 % infrapunassa.
- Tutkimus perustuu Landau-Lifshitz-Gilbertin yhtälöön ja se on julkaistu julkaisussa Tieteellinen raportit.
- Mahdollisia sovelluksia: edistynyt optiikka, spintroniikka ja kvanttiteknologiat Euroopassa.
Valon ja aineen vuorovaikutusta koskeva tutkimus on lisännyt odottamattoman palan: valon magneettikenttä Se vaikuttaa myös Faradayn ilmiöön.ei pelkästään sen sähkökomponentti, tutkimuksen mukaan Jerusalemin heprealaisen yliopiston tiimin allekirjoittama.
Tulokset Julkaistu 20. marraskuuta 2025 vuonna aikakauslehti Tieteellinen raportitHe tukevat tätä teoreettisella mallilla, joka Valo voi tuottaa magneettisen vääntömomentin materiaaleihinsen roolin kvantifiointi merkitsevin numeroin: noin 17 % kiertoliikkeestä näkyvällä alueella y jopa 70 % infrapunassa.
Mikä muuttaa käsitystämme Faradayn ilmiöstä?
Aikana lähes kaksi vuosisataa Oletettiin, että polarisaatiotason pyöriminen magnetoidun väliaineen läpi kulkiessaan johtuiPohjimmiltaan, valon sähkökentän ja materiaalin varausten välisestä vuorovaikutuksesta.
El Uusi tutkimus väittää, että sähkömagneettisen kentän magneettinen osa ei ole passiivinen: indusoi sisäinen magneettinen vääntömomentti keskellä, analogisesti vakion ulkoisen magneettikentän kanssa, ja sen vaikutus ei ole jäämäinen tietyissä spektriolosuhteissa.
Metodologia ja teoreettinen malli
Amir Capuan ja Benjamin Assoulinen johtama tiimi työllistää Landau-Lifshitz-Gilbertin yhtälö kuvaamaan elektronispinien dynamiikkaa magneettisissa materiaaleissa, jotka altistetaan valon magneettikentän vaikutukselle.
Formulaatio osoittaa, miten Värähtelevä magneettinen komponentti kytkeytyy spineihin ja kohdistaa mitattavan vääntömomentinValidoinnissaan kirjoittajat valitsivat magneto-optiikan referenssikiteen: gallium-terbiumgranaatti (TGG), jota käytetään laajalti Faradayn ilmiön tutkimiseen ja kalibrointiin.
Kvantitatiiviset tulokset TGG:ssä
Soveltamalla mallia TGG:hen, valon magneettinen osuus selittää noin yhden 17 % polarisaatiokierroksesta näkyvässä spektrissä ja voi nousta 70 prosenttiin infrapunassa, mikä on suuruusluokkaa, joka pakottaa tarkistamaan tavanomaisia tulkintoja.
Kunkin panoksen suhteellinen painoarvo riippuu aallonpituus ja materiaalin optiset ja magneettiset ominaisuudet, mikä viittaa suunnittelun optimointimahdollisuuksiin magneto-optiset laitteet eri bändeissä.
Optiikan, spintroniikan ja kvanttiteknologioiden vaikutukset Euroopassa
Sovelletussa optiikassa tarkoituksellinen hallinta valon aiheuttama magnetismi Se mahdollistaisi optisten eristimien, Faradayn-modulaattoreiden ja kenttäantureiden säätämisen uusilla spektrisuunnitteluun perustuvilla strategioilla.
Spintroniikassa säteen magneettisen komponentin valjastaminen ohjaamaan spin-tiedonkäsittely Se voisi helpottaa tehokkaampia muisteja ja erittäin nopeita kytkentäjärjestelmiä ilman sähköistä kosketusta.
Kvanttiteknologioissa valon ja magnetismin kytkentäpisteet manipulointireiteille spin-pohjaiset kubitit, erityisesti eurooppalaisten ekosysteemien kannalta, keskittyen integroituun fotoniikkaan ja magneettisten tilojen koherenttiin hallintaan.
Mitä on vielä varmennettava
Vaikka esitetyt todisteet ovat teoreettisia, työssä hahmotellaan uskottava kokeellinen suunnitelma: erittäin herkkä magneto-optinen metrologia, tarkka spektraalinen kalibrointi ja erittäin vakaat valonlähteet erottaa magneettinen ja sähköinen osuus yksiselitteisesti toisistaan.
Eurooppalaiset fotoniikan infrastruktuurit ja yliopistolaboratoriot voisivat puuttua tähän kokeellinen validointilaajentamalla analyysiä muihin magneto-optisiin materiaaleihin, mukaan lukien integroidut aaltojohteet ja resonaattorit.
Tutkimuksen keskeiset kysymykset
Kuka hyväksyy työn? Tiimi Jerusalemin heprealainen yliopisto, Amir Capuan ja Benjamin Assoulinen johdolla.
Missä se on julkaistu? Avoimessa julkaisussa Tieteellinen raportit, joka helpottaa tarkastelu ja kopiointi muiden ryhmien toimesta.
Mitä materiaalia analysoitiin? TGG-kide, jota käytetään viitteenä Faradayn ilmiön tutkimuksissa sen korkea magneto-optinen vaste.
Miksi sillä on väliä? Koska se osoittaa, että valolla on sähköisen toimintansa lisäksi myös suora magneettinen vaikutus ja mitattavissa aiheesta, ja vaikuttaa laitteen suunnitteluun.
Ehdotus lisää täsmällisyyttä ymmärrykseen Faradayn ilmiöSe yhdistää valon magneettikentän roolin numeroihin ja vankkaan teoreettiseen viitekehykseen ja avaa käytännön tavan hyödyntää tätä panosta fotoniikan ja kvanttitekniikan sovelluksissa, jotka ovat erityisen kiinnostavia eurooppalaiselle tutkimukselle ja teollisuudelle.
Olen teknologian harrastaja, joka on muuttanut "nörtti"-harrastuksensa ammatiksi. Olen käyttänyt yli 10 vuotta elämästäni uusinta teknologiaa käyttäen ja kaikenlaisten ohjelmien parissa puhtaasta uteliaisuudesta. Nyt olen erikoistunut tietotekniikkaan ja videopeleihin. Tämä johtuu siitä, että yli 5 vuoden ajan olen työskennellyt kirjoittaen useille teknologiaa ja videopelejä käsitteleville verkkosivustoille ja luonut artikkeleita, jotka pyrkivät antamaan sinulle tarvitsemaasi tietoa kielellä, jota kaikki ymmärtävät.
Jos sinulla on kysyttävää, tietoni ulottuu kaikesta Windows-käyttöjärjestelmään liittyvästä sekä matkapuhelimien Androidista. Ja sitoumukseni on sinulle, olen aina valmis käyttämään muutaman minuutin ja auttamaan sinua ratkaisemaan kaikki kysymyksesi, joita sinulla saattaa olla tässä Internet-maailmassa.