הרכיב המגנטי של האור מפרש מחדש את אפקט פאראדיי

מחקר על האינטראקציה בין אור לחומר הוסיף אלמנט בלתי צפוי: ה- שדה מגנטי של אור זה גם תורם לאפקט פאראדיי.לא רק הרכיב החשמלי שלו, על פי מחקר חתומה על ידי צוות מהאוניברסיטה העברית בירושלים.

התוצאות, פורסם ב-20 בנובמבר 2025 ב מגזין דוחות מדעייםהם תומכים בכך באמצעות מודל תיאורטי ש... אור יכול ליצור מומנט מגנטי בחומריםכימות תפקידה באמצעות ספרות משמעותיות: כ-17% מהסיבוב בטווח הנראה y עד 70% באינפרא אדום.

מה משתנה בתפיסתנו לגבי אפקט פאראדיי?

דורנטה כמעט שתי מאות שנים ההנחה הייתה שסיבוב מישור הקיטוב בעת מעבר דרך תווך ממוגנטי נובע מבעיקרון, מהאינטראקציה בין השדה החשמלי של האור לבין מטענים של החומר.

El עבודה חדשה טוענת שהחלק המגנטי של השדה האלקטרומגנטי אינו פסיביגורם ל- מומנט מגנטי פנימי באמצע, באופן אנלוגי לשדה מגנטי חיצוני קבוע, ו השפעתו אינה שיורית תחת תנאים ספקטרליים מסוימים.

מתודולוגיה ומודל תיאורטי

הצוות, בראשות אמיר קפואה ובנג'מין אסולין, מעסיק את משוואת לנדאו-ליפשיץ-גילברט לתאר את הדינמיקה של ספינים אלקטרונים בחומרים מגנטיים הנתונים לפעולת שדה מגנטי של אור.

הניסוח מראה כיצד הרכיב המגנטי המתנדנד מצטרף לספינים ומפעיל מומנט מדידבאימות שלהם, בחרו המחברים גביש ייחוס במגנטו-אופטיקה: ה- גארנט גליום-טרביום (TGG), בשימוש נרחב לחקר וכיול אפקט פאראדיי.

תוצאות כמותיות ב-TGG

בהחלת המודל על ה-TGG, התרומה המגנטית של האור מסבירה בערך אחד 17% מסיבוב הקיטוב בספקטרום הנראה ויכול לעלות ל-70% באינפרא אדום, עוצמות המחייבות סקירה מחדש של הפרשנויות המקובלות.

המשקל היחסי של כל תרומה תלוי ב אֹרֶך גַל והתכונות האופטיות והמגנטיות של החומר, דבר המצביע על פוטנציאל אופטימיזציה בתכנון. מכשירים מגנטו-אופטיים בלהקות שונות.

השלכות על אופטיקה, ספינטרוניקה וטכנולוגיות קוונטיות באירופה

באופטיקה יישומית, שליטה מכוונת ב מגנטיות המושרה על ידי אור זה יאפשר כוונון של מבודדים אופטיים, מודולטורים של פאראדיי וחיישני שדה באמצעות אסטרטגיות חדשות המבוססות על הנדסה ספקטרלית.

בספינטרוניקה, ניצול הרכיב המגנטי של הקרן כדי להניע את עיבוד מידע ספין זה יכול להקל על זיכרונות יעילים יותר ותכניות מיתוג מהירות במיוחד ללא מגע חשמלי.

עבור טכנולוגיות קוונטיות, צימוד אור-מגנטיות מצביע על מסלולים למניפולציה קיוביטים מבוססי ספין, עם עניין במערכות אקולוגיות אירופאיות המתמקדות בפוטוניקה משולבת ובקרה קוהרנטית של מצבים מגנטיים.

מה שנותר לאמת

למרות שהראיות המוצגות הן תיאורטיות, העבודה מתארת ​​תוכנית ניסויית סבירה: מטרולוגיה מגנטו-אופטית רגישה ביותר, כיול ספקטרלי קפדני ושימוש ב... מקורות אור יציבים ביותר כדי להפריד באופן חד משמעי בין התרומה המגנטית לזו החשמלית.

תשתיות פוטוניקה אירופאיות ומעבדות אוניברסיטאיות יכולות לטפל בכך אימות ניסיוניהרחבת הניתוח לחומרים מגנטו-אופטיים אחרים, כולל מוליכי גל משולבים ומהודים.

שאלות מפתח של המחקר

מי חותם על העבודה? צוות מה- האוניברסיטה העברית בירושלים, עם אמיר קפואה ובנג'מין אסולין בראשות.

היכן זה מתפרסם? בכתב העת הפתוח דוחות מדעיים, מה שמקל על סקירה ורבייה על ידי קבוצות אחרות.

איזה חומר נותח? גביש TGG, נקודת ייחוס במחקרים על אפקט פאראדיי בשל היותו תגובה מגנטו-אופטית גבוהה.

למה זה משנה? כי זה מראה שלאור, בנוסף לפעולתו החשמלית, יש גם השפעה מגנטית ישירה וניתן לכימות בנושא, עם השפעה על עיצוב המכשיר.

ההצעה מוסיפה שכבת דיוק נוספת להבנה של אפקט פאראדייהוא משלב את תפקידו של השדה המגנטי של האור עם מספרים ומסגרת תיאורטית מוצקה, ופותח דרך מעשית לניצול תרומה זו ביישומים פוטוניים וקוונטיים בעלי עניין מיוחד למחקר ולמרקם התעשייתי האירופי.