- En teoretisk modell indikerar att ljusets magnetfält direkt påverkar Faraday-effekten.
- Det beräknade bidraget når ~17 % i synligt ljus och upp till 70 % i infrarött för TGG.
- Studien är baserad på Landau-Lifshitz-Gilbert-ekvationen och publiceras i Vetenskapliga rapporter.
- Möjliga tillämpningar: avancerad optik, spintronik och kvantteknologier i Europa.
Forskning om växelverkan mellan ljus och materia har lagt till en oväntad del: ljusets magnetfält Det bidrar också till Faradays effekt.inte bara dess elektriska komponent, enligt en studie signerad av ett team från Hebreiska universitetet i Jerusalem.
Resultaten, Publicerad 20 november 2025 i Tidningen Vetenskapliga rapporterDe stöder detta med en teoretisk modell som Ljus kan generera ett magnetiskt vridmoment i materialkvantifiera dess roll med signifikanta siffror: ungefär 17 % av rotationen i det synliga området y upp till 70 % i infrarött.
Vad förändrar vår syn på Faraday-effekten?
Under nästan två århundraden Det antogs att rotationen av polarisationsplanet vid passage genom ett magnetiserat medium kom frånVäsentligen, från växelverkan mellan ljusets elektriska fält och materialets laddningar.
El Nytt arbete menar att den magnetiska delen av det elektromagnetiska fältet inte är passiv: inducerar en internt magnetiskt vridmoment i mitten, analogt med ett konstant externt magnetfält, och dess effekt är inte kvarvarande under vissa spektrala förhållanden.
Metod och teoretisk modell
Teamet, lett av Amir Capua och Benjamin Assouline, sysselsätter Landau-Lifshitz-Gilbert-ekvationen att beskriva dynamiken hos elektronspinn i magnetiska material som utsätts för ljusets magnetfälts verkan.
Formuleringen visar hur Den oscillerande magnetiska komponenten kopplas till spinnen och utövar ett mätbart vridmomentI sin validering valde författarna en referenskristall inom magnetooptik: gallium-terbiumgranat (TGG), används ofta för att studera och kalibrera Faraday-effekten.
Kvantitativa resultat i TGG
Om man tillämpar modellen på TGG förklarar ljusets magnetiska bidrag ungefär en 17 % av polarisationsrotationen i det synliga spektrumet och kan stiga till 70 % i det infraröda, magnituder som tvingar fram en omprövning av de vanliga tolkningarna.
Den relativa vikten av varje bidrag beror på våglängd och materialets optiska och magnetiska egenskaper, vilket tyder på designmöjligheter för optimering magneto-optiska anordningar i olika band.
Implikationer för optik, spintronik och kvantteknologier i Europa
Inom tillämpad optik, en avsiktlig kontroll av ljusinducerad magnetism Det skulle möjliggöra justering av optiska isolatorer, Faraday-modulatorer och fältsensorer med nya strategier baserade på spektralteknik.
Inom spintronik utnyttjar man strålens magnetiska komponent för att driva spinninformationsbehandling Det skulle kunna underlätta effektivare minnen och ultrasnabba växlingsscheman utan elektrisk kontakt.
För kvantteknologier pekar ljusmagnetismkopplingen på vägar för manipulering spinnbaserade qubits, med intresse för europeiska ekosystem inriktat på integrerad fotonik och koherent kontroll av magnetiska tillstånd.
Vad som återstår att verifiera
Även om de presenterade bevisen är teoretiska, beskriver arbetet en rimlig experimentell plan: mycket känslig magneto-optisk metrologi, rigorös spektralkalibrering och användning av mycket stabila ljuskällor att entydigt separera det magnetiska bidraget från det elektriska.
Europeiska fotoniska infrastrukturer och universitetslaboratorier skulle kunna åtgärda detta experimentell valideringutvidga analysen till andra magneto-optiska material, inklusive integrerade vågledare och resonatorer.
Studiens centrala frågor
Vem signerar arbetet? Ett team från Hebreiska universitetet i Jerusalem, med Amir Capua och Benjamin Assouline i spetsen.
Var är den publicerad? I den öppna tidskriften Vetenskapliga rapporter, vilket underlättar granskning och reproduktion av andra grupper.
Vilket material analyserades? TGG-kristallen, en referens i studier av Faraday-effekten på grund av dess högt magneto-optiskt svar.
Varför spelar det roll? För att det visar att ljus, utöver sin elektriska verkan, har en direkt magnetisk påverkan och kvantifierbar i ämnet, med inverkan på enhetens design.
Förslaget ger ytterligare precision till förståelsen av Faradays effektDen integrerar ljusets magnetfälts roll med siffror och ett solidt teoretiskt ramverk, och öppnar ett praktiskt sätt att utnyttja detta bidrag inom fotoniska och kvantumtillämpningar av särskilt intresse för den europeiska forskningen och industrin.
Jag är en teknikentusiast som har gjort sina "nördar"-intressen till ett yrke. Jag har tillbringat mer än 10 år av mitt liv med att använda den senaste tekniken och mixtrat med alla typer av program av ren nyfikenhet. Nu har jag specialiserat mig på datateknik och tv-spel. Detta beror på att jag i mer än 5 år har arbetat med att skriva för olika webbplatser om teknik och videospel, skapa artiklar som försöker ge dig den information du behöver på ett språk som är begripligt för alla.
Om du har några frågor sträcker sig min kunskap från allt som rör operativsystemet Windows samt Android för mobiltelefoner. Och mitt engagemang är för dig, jag är alltid villig att spendera några minuter och hjälpa dig att lösa alla frågor du kan ha i den här internetvärlden.