- Teoretický model naznačuje, že magnetické pole svetla priamo ovplyvňuje Faradayov jav.
- Vypočítaný príspevok dosahuje ~17 % vo viditeľnom svetle a až 70 % v infračervenom svetle pre TGG.
- Štúdia je založená na Landau-Lifshitz-Gilbertovej rovnici a je publikovaná v Scientific Reports.
- Možné aplikácie: pokročilá optika, spintronika a kvantové technológie v Európe.
Výskum interakcie medzi svetlom a hmotou pridal neočakávaný prvok: magnetické pole svetla Prispieva tiež k Faradayovmu efektu.nielen jeho elektrická zložka, podľa štúdie podpísané tímom z Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme.
Výsledky, Publikované 20. novembra 2025 v revista Scientific ReportsPodporujú to teoretickým modelom, ktorý Svetlo môže v materiáloch generovať magnetický krútiaci momentkvantifikácia jeho úlohy pomocou platných číslic: približne 17 % rotácie vo viditeľnom rozsahu y až 70 % v infračervenom spektre.
Čo sa mení v našom pohľade na Faradayov jav?
Počas takmer dve storočia Predpokladalo sa, že rotácia roviny polarizácie pri prechode magnetizovaným médiom pochádza zV podstate, z interakcie medzi elektrickým poľom svetla a nábojmi materiálu.
El Nová práca tvrdí, že magnetická zložka elektromagnetického poľa nie je pasívna: vyvoláva vnútorný magnetický krútiaci moment v strede, analogicky ku konštantnému vonkajšiemu magnetickému poľu a jeho účinok nie je reziduálny za určitých spektrálnych podmienok.
Metodika a teoretický model
Tím, ktorý vedú Amir Capua a Benjamin Assouline, zamestnáva Landau-Lifshitz-Gilbertova rovnica opísať dynamiku spinov elektrónov v magnetických materiáloch vystavených pôsobeniu magnetického poľa svetla.
Formulácia ukazuje, ako Oscilačná magnetická zložka sa viaže na rotácie a vyvíja merateľný krútiaci moment.Pri validácii si autori vybrali referenčný kryštál v magnetooptike: gálium-terbiový granát (TGG), široko používaný na štúdium a kalibráciu Faradayovho efektu.
Kvantitatívne výsledky v TGG
Aplikáciou modelu na TGG magnetický príspevok svetla vysvetľuje približne jeden 17 % rotácie polarizácie vo viditeľnom spektre a môže stúpnuť až na 70 % v infračervenom spektre, čo sú magnitúdy, ktoré si vyžadujú prehodnotenie zaužívaných interpretácií.
Relatívna váha každého príspevku závisí od vlnová dĺžka a optické a magnetické vlastnosti materiálu, čo naznačuje možnosti optimalizácie návrhu magnetooptické zariadenia v rôznych pásmach.
Dôsledky pre optiku, spintroniku a kvantové technológie v Európe
V aplikovanej optike je zámerná kontrola svetlom indukovaný magnetizmus Umožnilo by to nastavenie optických izolátorov, Faradayových modulátorov a senzorov poľa pomocou nových stratégií založených na spektrálnom inžinierstve.
V spintronike, využitie magnetickej zložky lúča na riadenie spracovanie informácií o rotácii Mohlo by to uľahčiť efektívnejšie pamäte a ultrarýchle prepínacie schémy bez elektrického kontaktu.
V prípade kvantových technológií ukazuje väzba svetla a magnetizmu cesty pre manipuláciu qubity založené na spine, so záujmom o európske ekosystémy so zameraním na integrovanú fotoniku a koherentné riadenie magnetických stavov.
Čo ešte treba overiť
Hoci predložené dôkazy sú teoretické, práca načrtáva vierohodný experimentálny plán: vysoko citlivá magnetooptická metrológia, prísna spektrálna kalibrácia a použitie vysoko stabilné svetelné zdroje jednoznačne oddeliť magnetický príspevok od elektrického.
Európske fotonické infraštruktúry a univerzitné laboratóriá by sa týmto mohli zaoberať experimentálne overenierozšírenie analýzy na iné magnetooptické materiály vrátane integrovaných vlnovodov a rezonátorov.
Kľúčové otázky štúdie
Kto podpisuje prácu? Tím z Hebrejská univerzita v Jeruzaleme, s Amirom Capuom a Benjaminom Assoulinom na čele.
Kde je to publikované? V časopise s otvoreným prístupom Scientific Reports, lo que facilita la recenzia a reprodukcia inými skupinami.
Aký materiál bol analyzovaný? Kryštál TGG, referencia v štúdiách Faradayovho javu vďaka svojmu vysoká magnetooptická odozva.
Prečo je to dôležité? Pretože to ukazuje, že svetlo má okrem elektrického pôsobenia aj priamy magnetický vplyv a kvantifikovateľné na danej téme, s vplyvom na dizajn zariadenia.
Návrh pridáva vrstvu presnosti k pochopeniu Faradayov efektSpája úlohu magnetického poľa svetla s číslami a solídnym teoretickým rámcom a otvára praktický spôsob, ako využiť tento príspevok vo fotonických a kvantových aplikáciách, ktoré sú obzvlášť zaujímavé pre európsky výskum a priemyselnú štruktúru.
Som technologický nadšenec, ktorý zo svojich „geekovských“ záujmov urobil povolanie. Strávil som viac ako 10 rokov svojho života používaním špičkových technológií a hraním so všetkými druhmi programov z čistej zvedavosti. Teraz som sa špecializoval na počítačovú techniku a videohry. Je to preto, že už viac ako 5 rokov píšem pre rôzne webové stránky o technológiách a videohrách a vytváram články, ktoré sa snažia poskytnúť vám potrebné informácie v jazyku, ktorý je zrozumiteľný pre každého.
Ak máte nejaké otázky, moje znalosti siahajú od všetkého, čo súvisí s operačným systémom Windows, ako aj Androidom pre mobilné telefóny. A môj záväzok je voči vám, vždy som ochotný venovať pár minút a pomôcť vám vyriešiť akékoľvek otázky, ktoré môžete mať v tomto internetovom svete.