Магнітна складова світла переосмислює ефект Фарадея

Дослідження взаємодії між світлом і матерією додало неочікуваний елемент: магнітне поле світла Це також сприяє ефекту Фарадея.не лише його електрична складова, згідно з дослідженням підписаний командою з Єврейського університету в Єрусалимі.

Результати, Опубліковано 20 листопада 2025 року у журнал Наукові звітиВони підтверджують це теоретичною моделлю, яка Світло може створювати магнітний крутний момент у матеріалахкількісна оцінка його ролі за допомогою значущих цифр: приблизно 17% обертання у видимому діапазоні y до 70% в інфрачервоному діапазоні.

Що змінює наше уявлення про ефект Фарадея?

Протягом майже два століття Вважалося, що обертання площини поляризації при проходженні через намагнічене середовище відбувається зПо суті, від взаємодії між електричним полем світла та зарядами матеріалу.

El Нова робота стверджує, що магнітна частина електромагнітного поля не є пасивною: викликає внутрішній магнітний крутний момент посередині, аналогічно постійному зовнішньому магнітному полю, та його ефект не є залишковим за певних спектральних умов.

Методологія та теоретична модель

Команда, яку очолюють Амір Капуа та Бенджамін Ассулін, використовує Рівняння Ландау-Ліфшица-Гільберта описати динаміку електронних спінів у магнітних матеріалах, що піддаються дії магнітного поля світла.

Формулювання показує, як Осцилюючий магнітний компонент взаємодіє зі спінами та створює вимірюваний крутний момент.Для перевірки автори обрали еталонний кристал у магнітооптиці: галій-тербієвий гранат (TGG), широко використовується для вивчення та калібрування ефекту Фарадея.

Кількісні результати в TGG

Застосовуючи модель до TGG, магнітний внесок світла пояснює приблизно один 17% обертання поляризації у видимому спектрі та може зростати до 70% в інфрачервоному, величини, які змушують переглянути звичні інтерпретації.

Відносна вага кожного внеску залежить від довжина хвилі та оптичні та магнітні властивості матеріалу, що свідчить про можливості оптимізації конструкції магнітооптичні пристрої у різних гуртах.

Наслідки для оптики, спінтроніки та квантових технологій у Європі

У прикладній оптиці цілеспрямований контроль світлоіндукований магнетизм Це дозволило б налаштовувати оптичні ізолятори, модулятори Фарадея та польові датчики за допомогою нових стратегій, заснованих на спектральній інженерії.

У спінтроніці використання магнітної складової променя для керування обробка спінової інформації Це може сприяти більш ефективній пам'яті та надшвидким схемам перемикання без електричного контакту.

Для квантових технологій зв'язок світла та магнетизму вказує на шляхи маніпулювання кубіти на основі спіну, з інтересом до європейських екосистем, зосередженим на інтегрованій фотоніці та когерентному контролі магнітних станів.

Що ще належить перевірити

Хоча представлені докази є теоретичними, робота окреслює правдоподібний експериментальний план: високочутлива магнітооптична метрологія, ретельне спектральне калібрування та використання високостабільні джерела світла однозначно відокремити магнітний внесок від електричного.

Європейські фотонічні інфраструктури та університетські лабораторії могли б вирішити цю проблему експериментальна валідаціярозширення аналізу на інші магнітооптичні матеріали, включаючи інтегровані хвилеводи та резонатори.

Ключові питання дослідження

Хто підписує роботу? Команда з Єврейський університет Єрусалиму, з Аміром Капуа та Бенджаміном Ассуліном на чолі.

Де це опубліковано? У журналі з відкритим доступом Наукові звітищо сприяє огляд та відтворення іншими групами.

Який матеріал було проаналізовано? Кристал TGG, еталонний у дослідженнях ефекту Фарадея завдяки його висока магнітооптична чутливість.

Чому це важливо? Тому що це показує, що світло, окрім своєї електричної дії, має прямий магнітний вплив та кількісно вимірювані за темою, що впливає на конструкцію пристрою.

Пропозиція додає рівень точності до розуміння Ефект ФарадеяВін інтегрує роль магнітного поля світла з цифрами та міцною теоретичною базою, і відкриває практичний спосіб використання цього внеску у фотонних та квантових застосуваннях, що становлять особливий інтерес для європейських досліджень та промисловості.