Физика света и магнетизма переписана спустя почти два столетия после знаменитого эксперимента Майкла Фарадея. В 1845 году великий ученый впервые продемонстрировал прямую связь между электромагнетизмом и светом, пропуская луч через намагниченное стекло и наблюдая изменение его поляризации. Этот феномен, вошедший в историю как эффект Фарадея, долгое время объяснялся исключительно взаимодействием магнитного поля, электрических зарядов в материале и электрической компоненты световой волны. Магнитная же составляющая света считалась настолько слабой, что ее вкладом полностью пренебрегали.
Однако новое исследование, проведенное Амиром Капуа и Бенджамином Ассулином из Еврейского университета в Иерусалиме, кардинально меняет устоявшееся представление. Ученые доказали, что магнитная часть света играет значительную и ранее неучтенную роль в этом фундаментальном явлении. Как отмечает Капуа, существует и вторая часть света, которая активно взаимодействует с материалами, и ее нельзя более игнорировать. Исследователи выявили, что магнитная составляющая света, обладающая круговой поляризацией и похожая на штопор, может интенсивно взаимодействовать с магнитными спинами в специальных материалах.
Расчеты израильских физиков показали впечатляющие результаты. Если повторить опыт Фарадея, используя вместо стекла высокоэффективный магнитный материал — тербий-галлиевый гранат, вклад магнитного взаимодействия в общий эффект достигает 17% для видимого света. При использовании же инфракрасного излучения этот показатель может возрастать до рекордных 70%, что полностью опровергает прежние догмы. Эксперт Игорь Рожанский из Манчестерского университета подтверждает, что новые расчеты убедительны и открывают путь для экспериментальной проверки. Он также отмечает, что это открытие дает исследователям новый мощный инструмент для манипулирования спинами внутри материалов, что ранее казалось невозможным.
Понимание и использование силы магнитной компоненты света позволяет по-новому взглянуть на управление материалами на квантовом уровне. Капуа уже представляет, как это явление можно использовать для создания сверхчувствительных спиновых датчиков и новых типов энергоэффективных жестких дисков, прокладывая путь для технологий следующего поколения в электронике и вычислительной технике.
Ранее Наука Mail рассказывала, как открытие Фарадея перевернуло науку.
