挑战传统认识-科学家发现光和磁之间的突破性联系

　　新的研究发现了光与磁之间的突破性联系，有望在光控存储技术和磁传感器方面取得革命性进展。这一发现挑战了传统的理解，并可能对多个行业的数据存储和设备制造产生重大影响。来源:Amir Capua

　　最近在希伯来大学进行的一项研究发现了光和磁之间以前不为人知的联系。这一发现为光控制的超快速存储技术的发展铺平了道路，也为能够探测光的磁性成分的开创性传感器铺平了道路。预计这一进步将改变数据存储实践和跨多个部门的设备制造。

　　耶路撒冷希伯来大学应用物理与电子工程研究所自旋电子学实验室负责人Amir Capua教授宣布，在光磁相互作用领域取得了重大突破。该团队的意外发现揭示了一种机制，其中光学激光束控制固体中的磁性状态，有望在各种行业中得到实际应用。

　　理解的范式转变

　　Capua教授说:“这一突破标志着我们对光和磁性材料之间相互作用的理解发生了范式转变。”“它为光控高速存储技术，特别是磁阻随机存取存储器(MRAM)和创新光学传感器的开发铺平了道路。事实上，这一发现标志着我们对光磁动力学的理解有了重大飞跃。”

　　利用光束进行磁记录(应用)。来源:Amir Capua

　　这项研究通过揭示被忽视的光的磁性方面挑战了传统的思维，由于与光辐射的快速行为相比，磁铁的反应较慢，因此通常较少受到关注。通过他们的调查，研究小组揭示了一个新的认识:快速振荡光波的磁性成分具有控制磁铁的能力，重新定义了基本的物理关系。有趣的是，一个描述相互作用强度的基本数学关系被确定，并将光磁场的振幅、频率和磁性材料的能量吸收联系起来。

　　量子技术与磁性材料

　　这一发现与量子技术领域密切相关，并结合了迄今为止几乎没有重叠的两个科学团体的原理:“我们通过使用在量子计算和量子光学团体中建立良好的原理而获得了这一理解，但在自旋电子学和磁学团体中却不太如此。”磁性材料和辐射之间的相互作用在两者处于完全平衡状态时是确定的。然而，到目前为止，对既有辐射又有磁性物质处于不平衡状态的情况的描述非常片面。这种非平衡状态是量子光学和量子计算技术的核心。从我们对磁性材料的这种非平衡状态的研究中，我们借鉴了量子物理学的原理，巩固了磁铁甚至可以对光的短时间尺度做出反应的基本理解。此外，这种互动是非常重要和有效的。卡普阿解释说:“我们的发现可以解释过去二三十年来报道的各种实验结果。”

　　卡普阿教授说:“这一发现具有深远的意义，特别是在使用光和纳米磁铁进行数据记录的领域。”“它暗示了超快速和节能的光控MRAM的潜在实现，以及不同部门信息存储和处理的巨大转变。”

　　此外，在这一发现的基础上，研究小组引入了一种专门的传感器，能够探测光的磁性部分。与传统传感器不同，这种尖端的设计提供了多种应用的多功能性和集成性，可能会以不同的方式利用光，彻底改变传感器和电路设计。

　　这项研究是由Benjamin Assouline先生进行的，他是自旋电子学实验室的博士候选人，在这项突破性的发现中发挥了至关重要的作用。认识到这一突破的潜在影响，该团队已经申请了几项相关专利。

　　参考文献:“Landau-Lifshitz-Gilbert方程中出现的磁化状态的螺旋相关光学控制”，Benjamin Assouline和Amir Capua, 2024年1月3日，《物理评论研究》。DOI: 10.1103 / PhysRevResearch.6.013012

　　这项研究得到了以色列科学基金会、Peter Brojde创新工程和计算机科学中心以及耶路撒冷希伯来大学纳米科学和纳米技术中心的支持