|
Как свет взаимодействует с магнитами
|
|
|
|
Профессор Амир Капуа, руководитель лаборатории спинтроники Института прикладной физики и электротехники Еврейского университета в Иерусалиме, объявил о решающем прорыве в области взаимодействия света и магнетизма. Неожиданное открытие команды раскрывает механизм, в котором оптический лазерный луч управляет магнитным состоянием твердых тел, что обещает ощутимое применение в различных отраслях промышленности. «Этот прорыв знаменует собой сдвиг парадигмы в нашем понимании взаимодействия света и магнитных материалов», — заявил профессор Капуа. «Оно открывает путь для технологии высокоскоростной памяти, управляемой светом, в частности, магниторезистивной оперативной памяти (MRAM), и разработки инновационных оптических датчиков. Фактически, это открытие сигнализирует о большом скачке в нашем понимании динамики светового магнетизма».
|
|
|
|
Исследование бросает вызов традиционному мышлению, раскрывая упускаемый из виду магнитный аспект света, которому обычно уделяется меньше внимания из-за более медленной реакции магнитов по сравнению с быстрым поведением светового излучения. В ходе своего исследования команда пришла к новому пониманию: магнитный компонент быстро колеблющейся световой волны обладает способностью управлять магнитами, переопределяя принцип физических отношений. Интересно, что было выявлено элементарное математическое соотношение, описывающее силу взаимодействия и связывающее амплитуду магнитного поля света, его частоту и поглощение энергии магнитным материалом. Это открытие тесно связано с областью квантовых технологий и объединяет принципы двух научных сообществ, которые до сих пор мало пересекались. «Мы пришли к этому пониманию, используя принципы, которые хорошо известны в сообществах квантовых вычислений и квантовой оптики, но в меньшей степени в сообществах спинтроники и магнетизма», — сказал Капуа.
|
|
|
Взаимодействие между магнитным материалом и излучением хорошо известно, когда они находятся в идеальном равновесии. Однако ситуация, когда и излучение, и магнитный материал не находятся в равновесии, до сих пор описана очень частично. Этот неравновесный режим лежит в основе квантовой оптики и технологий квантовых вычислений. Изучив этот неравновесный режим в магнитных материалах и заимствовав принципы из квантовой физики, мы укрепили фундаментальное понимание того, что магниты могут реагировать даже на короткие временные масштабы света. Причем взаимодействие оказывается очень значимым и эффективным. «Наши результаты могут объяснить множество экспериментальных результатов, о которых сообщалось за последние 2-3 десятилетия», — объяснил Капуа.
|
|
|
|
«Это открытие имеет далеко идущие последствия, особенно в области записи данных с использованием света и наномагнитов», — сказал профессор Капуа. «Это намекает на потенциальную реализацию сверхбыстрой и энергоэффективной MRAM с оптическим управлением и на сейсмический сдвиг в хранении и обработке информации в различных секторах». Более того, одновременно с этим открытием команда представила специализированный датчик, способный обнаруживать магнитную часть света. В отличие от традиционных датчиков, эта передовая конструкция обеспечивает универсальность и интеграцию в различных приложениях, потенциально революционизируя конструкции датчиков и схем, использующих свет различными способами. Исследование провел Бенджамин Ассулин, доктор философии. кандидат Лаборатории спинтроники, сыгравший жизненно важную роль в этом открытии. Осознавая потенциальное влияние своего прорыва, команда подала заявки на несколько связанных патентов.
|
|
|
|
Источник
|
