Учёные обнаружили, что магнитное поле света играет важную роль во взаимодействии с веществом

Результаты исследования, проведённого в Еврейском университете в Иерусалиме, ставят под сомнение общепринятое понимание фундаментального принципа электромагнетизма, открытого Майклом Фарадеем в 1845 году. На протяжении почти двух столетий считалось, что вращение поляризации света в магнитном поле обусловлено исключительно взаимодействием электрического поля света с электрическими зарядами в веществе.

Однако новое исследование демонстрирует, что магнитное поле света, которое долгое время считалось не имеющим значения, вносит прямой и измеримый вклад в этот эффект, взаимодействуя со спинами.

Учёные под руководством доктора Амира Капуа и Беньямина Ассулина из Института электротехники и прикладной физики использовали сложные расчёты, чтобы прийти к этому выводу. Они выяснили, что магнитное поле света вносит ощутимый вклад, составляющий примерно 17% наблюдаемого вращения в видимом свете и возрастающий до 70% в инфракрасном спектре. Ранее эти факторы считались незначительными в оптической физике.

^[1]

Для проверки расчётов учёные применили свою модель к кристаллу тербий-галлиевого граната (TGG), широко используемому для измерения эффекта Фарадея. Модель подтвердила, что магнитная компонента играет важную роль во взаимодействии, особенно на больших длинах волн. Доктор Капуа объяснил это так: «Это взаимодействие между светом и магнетизмом. Статическое магнитное поле "скручивает" свет, а свет, в свою очередь, раскрывает магнитные свойства материала. Мы обнаружили, что магнитная часть света оказывает эффект первого порядка, она удивительно активна в этом процессе».

Беньямин Ассулин отметил, что результаты показывают, что свет «разговаривает» с материей через своё магнитное поле – канал взаимодействия, который до сих пор в значительной степени игнорировался. «Другими словами, свет не просто освещает материю, он оказывает на неё магнитное влияние», – добавил Капуа.

Это открытие открывает новые перспективы в области оптики и магнетизма, включая приложения в спинтронике (область электроники, использующая спин электрона для передачи и хранения информации), оптической записи данных и управлении магнетизмом с помощью света. Возможно, это даже внесёт вклад в будущие спиновые квантовые вычислительные технологии, которые требуют точного управления магнитными состояниями.

Источник ^[2]