- Een theoretisch model geeft aan dat het magnetische veld van licht een directe invloed heeft op het Faraday-effect.
- De berekende bijdrage bedraagt ~17% in zichtbaar licht en tot 70% in infrarood voor TGG.
- Het onderzoek is gebaseerd op de Landau-Lifshitz-Gilbert-vergelijking en is gepubliceerd in Scientific Reports.
- Mogelijke toepassingen: geavanceerde optica, spintronica en kwantumtechnologieën in Europa.
Onderzoek naar de interactie tussen licht en materie heeft een onverwacht stuk toegevoegd: de magnetisch lichtveld Het draagt ook bij aan het Faraday-effect.niet alleen het elektrische component, volgens een onderzoek ondertekend door een team van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem.
De resultaten, Gepubliceerd op 20 november 2025 in de revista Scientific ReportsZij ondersteunen dit met een theoretisch model dat Licht kan een magnetisch koppel in materialen genererendoor zijn rol te kwantificeren met significante cijfers: ongeveer 17% van de rotatie in het zichtbare bereik y tot 70% in infrarood.
Wat verandert er in onze visie op het Faraday-effect?
Durante bijna twee eeuwen Er werd aangenomen dat de rotatie van het polarisatievlak bij het passeren van een gemagnetiseerd medium voortkwam uitIn wezen, van de interactie tussen het elektrische veld van licht en de ladingen van het materiaal.
El Nieuw onderzoek stelt dat het magnetische deel van het elektromagnetische veld niet passief is: induceert een intern magnetisch koppel middenin, analoog aan een constant extern magnetisch veld, en het effect ervan is niet residuaal onder bepaalde spectrale omstandigheden.
Methodologie en theoretisch model
Het team, onder leiding van Amir Capua en Benjamin Assouline, maakt gebruik van de Landau-Lifshitz-Gilbert-vergelijking om de dynamiek van elektronenspins in magnetische materialen te beschrijven die onderhevig zijn aan de werking van het magnetische lichtveld.
De formulering laat zien hoe Het oscillerende magnetische onderdeel koppelt zich aan de spins en oefent een meetbaar koppel uitBij hun validatie kozen de auteurs een referentiekristal in de magneto-optica: de gallium-terbium granaat (TGG), veelgebruikt om het Faraday-effect te bestuderen en te kalibreren.
Kwantitatieve resultaten in TGG
Als we het model op de TGG toepassen, verklaart de magnetische bijdrage van licht ongeveer één 17% van de polarisatierotatie in het zichtbare spectrum en kan oplopen tot 70% in het infrarood, magnitudes die een herziening van de gebruikelijke interpretaties noodzakelijk maken.
Het relatieve gewicht van elke bijdrage hangt af van de golflengte en de optische en magnetische eigenschappen van het materiaal, wat suggereert dat er ontwerpmogelijkheden zijn voor optimalisatie magneto-optische apparaten in verschillende banden.
Implicaties voor optica, spintronica en kwantumtechnologieën in Europa
In de toegepaste optica is er sprake van een doelbewuste besturing van lichtgeïnduceerd magnetisme Het zou de aanpassing van optische isolatoren, Faraday-modulatoren en veldsensoren mogelijk maken met nieuwe strategieën gebaseerd op spectrale engineering.
Bij spintronica wordt het magnetische onderdeel van de bundel gebruikt om de spin-informatieverwerking Het zou efficiëntere geheugens en supersnelle schakelschema's zonder elektrisch contact mogelijk maken.
Voor kwantumtechnologieën wijst de koppeling van licht en magnetisme op mogelijkheden voor het manipuleren van spingebaseerde qubits, met belangstelling voor Europese ecosystemen gericht op geïntegreerde fotonica en coherente controle van magnetische toestanden.
Wat nog geverifieerd moet worden
Hoewel het gepresenteerde bewijs theoretisch is, schetst het werk een plausibel experimenteel plan: uiterst gevoelige magneto-optische metrologie, rigoureuze spectrale kalibratie en het gebruik van zeer stabiele lichtbronnen om de magnetische bijdrage eenduidig te scheiden van de elektrische.
Europese fotonica-infrastructuren en universitaire laboratoria zouden dit probleem kunnen aanpakken experimentele validatieuitbreiding van de analyse naar andere magneto-optische materialen, waaronder geïntegreerde golfgeleiders en resonatoren.
Kernvragen van het onderzoek
Wie ondertekent het werk? Een team van Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem, met Amir Capua en Benjamin Assouline aan het roer.
Waar is het gepubliceerd? In het open access tijdschrift Scientific Reports, lo que facilita la beoordeling en reproductie door andere groepen.
Welk materiaal werd geanalyseerd? TGG-kristal, een referentie in studies naar het Faraday-effect vanwege zijn hoge magneto-optische respons.
Waarom is dat belangrijk? Omdat het laat zien dat licht, naast zijn elektrische werking, een directe magnetische invloed en kwantificeerbaar zijn op het onderwerp, met een impact op het ontwerp van het apparaat.
Het voorstel voegt een laag precisie toe aan het begrip van Faraday-effectHet integreert de rol van het magnetische lichtveld met getallen en een solide theoretisch kader, en opent een praktische manier om deze bijdrage te benutten in fotonische en kwantumtoepassingen die van bijzonder belang zijn voor het Europese onderzoeks- en industriële weefsel.
Ik ben een technologieliefhebber die van zijn 'nerd'-interesses zijn beroep heeft gemaakt. Ik heb meer dan 10 jaar van mijn leven doorgebracht met het gebruik van de allernieuwste technologie en het sleutelen aan allerlei programma's uit pure nieuwsgierigheid. Nu heb ik mij gespecialiseerd in computertechnologie en videogames. Dit komt omdat ik al meer dan vijf jaar voor verschillende websites over technologie en videogames schrijf en artikelen heb gemaakt die proberen u de informatie te geven die u nodig heeft in een taal die voor iedereen begrijpelijk is.
Als je vragen hebt, mijn kennis strekt zich uit van alles wat te maken heeft met het Windows-besturingssysteem tot Android voor mobiele telefoons. En mijn toewijding is aan jou, ik ben altijd bereid om een paar minuten te besteden en je te helpen bij het oplossen van eventuele vragen die je hebt in deze internetwereld.