Феноменот е познат како Фарадеев ефект, опишан уште во 1845 година од Мајкл Фарадеј како доказ дека светлината и магнетизмот можат да комуницираат. Ефектот покажува дека магнетното поле ја менува насоката на поларизацијата на зрак светлина што минува низ проѕирен материјал.
Досега се веруваше дека ова менување на поларизацијата е резултат исклучиво на електричната компонента на светлината. Но новото истражување покажува дека и магнетниот дел на светлината има значајна улога.
Истражувачки тим од Еврејскиот универзитет во Ерусалим минатата година експериментално покажа дека светлинската поларизација може да создаде магнетен момент во материјал — спротивен ефект на класичниот Фарадеев ефект. Во најновата студија, тие ги комбинираат овие резултати со сложени пресметки засновани на равенката на Ландау–Лифшиц–Гилберт, која ја опишува динамиката на магнетизмот во цврсти тела.
Како модел го користеле кристалот тербиум-галиум-гарнет, материјал што може да се магнетизира и кој се применува во оптички влакна и телекомуникациска технологија. Пресметките откриваат дека магнетното поле на светлината придонесува околу 17% кон Фарадеевиот ефект во видливиот дел од спектарот и дури 70% во инфрацрвените бранови должини — далеку повеќе отколку што се претпоставуваше.
Со тоа се покажува дека Фарадеевиот ефект не зависи само од електричното поле на светлината, туку и од нејзиното осцилирачко магнетно поле.
„Светлината не само што го осветлува материјалот — таа и магнетно влијае врз него,“ вели физичарот Амир Капуа. „Откривме дека магнетниот дел на светлината има првостепен ефект и е изненадувачки активен.“
Истражувањето укажува дека магнетното поле на светлината може да комуницира со електроните не само преку нивниот полнеж, туку и преку нивниот спин (заврт) — фундаментална особина што постои кај секој електрон.
Овој увид би можел да овозможи далеку попрецизна контрола на светлината и материјата, што би придонело за напредок во сензорите, мемориските технологии, компјутерските системи, како и во квантното пресметување, каде што контролата на спин-квантните битови е клучна. Полето спинтроника, кое користи електронски спинови наместо полнежи, исто така би можело директно да се управува со светлина.
„Ова откритие сугерира дека е можно магнетната информација да се контролира директно со светлина,“ додава електроинженерот Бенџамин Асулин.
Истражувачите истакнуваат дека резултатите се потсетник дека дури и добро воспоставените научни модели може да кријат непознати својства — и дека нови откритија може да се појават во секое време.
Студијата е објавена во Саентифик рипортс.
