به‌ دام‌ انداختن نور با آهنربا

پاسخ‌های نوری آهن‌رباها برای توسعه لیزرهای مغناطیسی، دستگاه‌هایی با حافظه مغناطیسی- اپتیکی و همچنین کاربردهای نوظهور انتقال کوانتومی مهم هستند.

این تیم در مقاله جدید خود در نیچر، خواص یک آهنربای چند لایه‌ را گزارش می‌کنند که میزبان اکسیتون‌هایی با پیوند قوی است. اکسیتون‌ها شبه‌ذراتی با برهم‌کنش‌های نوری قدرتمند هستند. به همین دلیل این ماده به‌تنهایی قادر نیست نور را به دام بیندازد.

نور محبوس‌شده‌ در داخل یک کریستال مغناطیسی که می‌تواند برهم‌کنش‌های مغناطیسی-اپتیکی آن را به شدت افزایش دهد.

همان‌طور که آزمایش‌های پژوهشگران نشان می‌دهد، پاسخ‌های اپتیکی این ماده به پدیده‌های مغناطیسی، نسبت به آهن‌رباهای معمولی قوی‌تر است.

دکتر «فلوریان دیرنبرگر»، نویسنده اصلی این مطالعه می‌گوید: «از آنجایی که نور در داخل آهنربا به جلو و عقب بازتاب می‌کند، تعاملات مغناطیسی واقعاً افزایش می‌یابد. برای مثال، وقتی یک میدان مغناطیسی خارجی به آن اعمال می‌کنیم، بازتاب نور نزدیک به فروسرخ بسیار تغییر می‌کند و ماده اساساً رنگ خود را تغییر می‌دهد. این یک واکنش مغناطیسی- اپتیکی بسیار قوی است.»

به‌طور معمول، نور چنین حساسیت شدیدی نسبت به مغناطیس از خود نشان نمی‌دهد. به همین دلیل است که کاربردهایی که از اثرات مغناطیسی- اپتیکی استفاده می‌کنند، اغلب نیاز به تکنیک‌ها و طرح‌های پیچیده حساس به تابش دارند.

یکی از نویسندگان این مطالعه نیز در مورد اینکه چگونه پیشرفت‌ها می‌توانند برای مردم عادی مفید باشند، گفت: «کاربردهای فناوری مواد مغناطیسی امروزه بیشتر به پدیده‌های مغناطیسی- الکتریکی مربوط می‌شود. با توجه به این برهم‌کنش‌های قوی بین مغناطیس و نور، اکنون می‌توانیم امیدوار باشیم که روزی لیزرهای مغناطیسی ایجاد کنیم. همچنین ممکن است مفاهیم قدیمی حافظه مغناطیسی با کنترل اپتیکی را مورد بازنگری قرار دهیم.»

۵۸۵۸