- Un modello teorico indica che il campo magnetico della luce influenza direttamente l'effetto Faraday.
- Il contributo calcolato raggiunge circa il 17% nella luce visibile e fino al 70% nell'infrarosso per TGG.
- Lo studio si basa sull'equazione di Landau-Lifshitz-Gilbert ed è pubblicato in Rapporti scientifici.
- Possibili applicazioni: ottica avanzata, spintronica e tecnologie quantistiche in Europa.
La ricerca sull'interazione tra luce e materia ha aggiunto un tassello inaspettato: la campo magnetico della luce Contribuisce anche all'effetto Faraday.non solo la sua componente elettrica, secondo uno studio firmato da un team dell'Università Ebraica di Gerusalemme.
I risultati, Pubblicato il 20 novembre 2025 in rivista Rapporti scientificiLo sostengono con un modello teorico che La luce può generare una coppia magnetica nei materialiquantificando il suo ruolo con cifre significative: circa il 17% della rotazione nel campo visibile y fino al 70% nell'infrarosso.
Cosa cambia nella nostra visione dell'effetto Faraday?
Durante quasi due secoli Si è ipotizzato che la rotazione del piano di polarizzazione durante il passaggio attraverso un mezzo magnetizzato provenisse daEssenzialmente, dall'interazione tra il campo elettrico della luce e le cariche del materiale.
El Un nuovo lavoro sostiene che la parte magnetica del campo elettromagnetico non è passiva: induce un coppia magnetica interna nel mezzo, analogamente a un campo magnetico esterno costante, e il suo effetto non è residuo in determinate condizioni spettrali.
Metodologia e modello teorico
Il team, guidato da Amir Capua e Benjamin Assouline, impiega il Equazione di Landau-Lifshitz-Gilbert per descrivere la dinamica degli spin elettronici nei materiali magnetici sottoposti all'azione del campo magnetico della luce.
La formulazione mostra come La componente magnetica oscillante si accoppia agli spin ed esercita una coppia misurabileNella loro validazione, gli autori hanno scelto un cristallo di riferimento in magneto-ottica: il granato di gallio-terbio (TGG), ampiamente utilizzato per studiare e calibrare l'effetto Faraday.
Risultati quantitativi in TGG
Applicando il modello al TGG, il contributo magnetico della luce spiega circa uno 17% della rotazione di polarizzazione nello spettro visibile e può arrivare al 70% nell'infrarosso, grandezze che impongono una revisione delle interpretazioni usuali.
Il peso relativo di ciascun contributo dipende dall' lunghezza d'onda e le proprietà ottiche e magnetiche del materiale, suggerendo un ambito di progettazione per l'ottimizzazione dispositivi magneto-ottici in bande diverse.
Implicazioni per l'ottica, la spintronica e le tecnologie quantistiche in Europa
Nell'ottica applicata, un controllo deliberato di magnetismo indotto dalla luce Ciò consentirebbe di adattare gli isolatori ottici, i modulatori di Faraday e i sensori di campo con nuove strategie basate sull'ingegneria spettrale.
Nella spintronica, sfruttando la componente magnetica del fascio per guidare il elaborazione delle informazioni di spin Potrebbe facilitare memorie più efficienti e schemi di commutazione ultraveloci senza contatto elettrico.
Per le tecnologie quantistiche, l'accoppiamento luce-magnetismo indica percorsi per la manipolazione qubit basati sullo spin, con interesse per gli ecosistemi europei focalizzati sulla fotonica integrata e sul controllo coerente degli stati magnetici.
Cosa resta da verificare
Sebbene le prove presentate siano teoriche, il lavoro delinea un piano sperimentale plausibile: metrologia magneto-ottica altamente sensibile, rigorosa calibrazione spettrale e l'uso di sorgenti luminose altamente stabili per separare in modo univoco il contributo magnetico da quello elettrico.
Le infrastrutture fotoniche europee e i laboratori universitari potrebbero affrontare questo problema validazione sperimentaleestendendo l'analisi ad altri materiali magneto-ottici, tra cui guide d'onda integrate e risonatori.
Domande chiave dello studio
Chi firma l'opera? Un team di Università Ebraica di Gerusalemme, con Amir Capua e Benjamin Assouline al timone.
Dove è pubblicato? Sulla rivista open access Rapporti scientifici, che facilita revisione e riproduzione da altri gruppi.
Quale materiale è stato analizzato? Cristallo TGG, un riferimento negli studi dell'effetto Faraday per la sua elevata risposta magneto-ottica.
Perché è importante? Perché dimostra che la luce, oltre alla sua azione elettrica, ha un influenza magnetica diretta e quantificabili sull'argomento, con un impatto sulla progettazione del dispositivo.
La proposta aggiunge un livello di precisione alla comprensione di effetto FaradayIntegra il ruolo del campo magnetico della luce con numeri e un solido quadro teorico, e apre una strada pratica per sfruttare questo contributo in applicazioni fotoniche e quantistiche di particolare interesse per il tessuto industriale e di ricerca europeo.
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