Магнітне поле світла впливає на матерію: нове відкриття фізиків

Дослідники з Єврейського університету в Єрусалимі спростували майже 180-річне уявлення про ефект Фарадея. Амір Капуа та Бенджамін Ассулін виявили, що магнітна складова світла безпосередньо впливає на спіни атомів у матеріалі, хоча раніше вважалося, що цей вплив є незначним.

Ефект Фарадея, відкритий Майклом Фарадеєм у 1845 році, демонструє обертання поляризації світла при проходженні через певні матеріали під дією магнітного поля. Протягом майже двох століть науковці були переконані, що лише електрична компонента світла відповідає за цей ефект. Нове дослідження показує, що це уявлення неповне.

Експерименти з тербій-галієвим гранатом показали несподівані результати. Магнітне поле світла відповідає за 17 відсотків обертання атомів у видимому спектрі та до 70 відсотків в інфрачервоному діапазоні. Ці цифри значно перевищують очікування науковців.

Капуа пояснює, що магнітне поле світла «скручує» саме світло і водночас «розкриває магнітні властивості матеріалу». Ця взаємодія між світлом та магнетизмом довго вважалася надто слабкою для вимірювання, але нові дані спростовують це припущення.

Відкриття має важливе значення для спінтроніки — галузі, де вчені маніпулюють спінами електронів для зберігання та обробки інформації. Ігор Рожанський з Манчестерського університету зазначає, що це відкриває нові способи точнішого керування атомними спінами, що може призвести до вдосконалення спінових сенсорів та жорстких дисків.

Розуміння магнітної складової світла може революціонізувати оптичне зберігання даних. Науковці отримують можливість розробляти системи, які зберігають та обробляють інформацію компактніше та потужніше. Капуа підкреслює, що світло «спілкується» з матерією не лише через електричне поле, але й через магнітне — це критичне усвідомлення для майбутніх технологічних досягнень у квантових комп'ютерах та сенсорних пристроях.