Bilim insanları ışığı bir mıknatısın içine hapsederek teknik yeniliklerin önünü açıyor

Araştırmacılar, ışığı belirli manyetik malzemelerde tutmanın, manyetik lazerler gibi potansiyel yenilikler ve optik olarak kontrol edilen manyetik belleğe yeni bir bakış açısı sağlayarak özelliklerini büyük ölçüde artırabileceğini keşfettiler.

New York City College’da Vinod M Menon ve ekibi tarafından yapılan çığır açan bir çalışma, ışığı manyetik malzemelerin içine hapsetmenin onların içsel özelliklerini büyük ölçüde artırabileceğini ortaya koyuyor. Mıknatıslardaki bu artan fotonik etkileşimler, manyetik lazerlerde, manyeto-optik bellek cihazlarında ve hatta ortaya çıkan kuantum ışınlama uygulamalarında yeniliklerin yolunu açıyor.

Dergide 16 Ağustos’ta yayınlanan yeni makalelerinde detaylandırıldığı gibi doğaMenon ve ekibi, özellikle güçlü fotonik etkileşimlere sahip yarı parçacıklar olan yüksek oranda ilişkili eksitonları barındıran katmanlı mıknatısların özelliklerini araştırdı. Bu nedenle, madde kendi başına ışığı yakalayabilir. Deneylerinin gösterdiği gibi, bu malzemenin manyetik fenomenlere verdiği optik tepkiler, tipik mıknatıslarınkinden daha güçlüdür.

Manyetik bir kristalin içine hapsolmuş ışık, manyeto-optik etkileşimlerini güçlü bir şekilde artırabilir. Kredi bilgileri: Rezlind Bushati

Çalışmanın baş yazarı Dr. Florian Dernberger, “Işık mıknatısın içinde ileri geri sıçradığı için etkileşimler gerçekten artıyor” dedi. “Örnek vermek gerekirse, harici bir manyetik alan uyguladığımızda, yakın kızılötesi ışığın yansıtma özelliği çok değişir ve malzeme temel olarak rengini değiştirir. Bu çok güçlü bir manyeto-optik tepkidir.”

Menon, “Normalde ışık, manyetizmaya güçlü bir şekilde yanıt vermez” dedi. “Manyeto-optik etkilere dayalı teknolojik uygulamaların genellikle hassas optik algılama şemalarının uygulanmasını gerektirmesinin nedeni budur.”

Çalışmanın ortak yazarı Jimin Kwan, ilerlemelerin sıradan insanlara nasıl fayda sağlayabileceği konusunda şunları kaydetti: “Günümüzde manyetik malzemelerin teknolojik uygulamaları çoğunlukla elektromanyetik olaylarla ilişkilendiriliyor. Manyetizma ve ışık arasındaki bu güçlü etkileşimler göz önüne alındığında, artık bir gün lazerler yaratmayı umabiliriz.” manyetik ve optik olarak kontrol edilen manyetik hafızanın eski kavramlarını yeniden gözden geçirebiliriz.”

Referans: Florian Dernberger, Jimin Cowan, Rislind Bouchaty, Jeffrey M. Dederich, Matthias Florian, Julien Klein, Ksenia Musina, Zdenek Sofer, Xiaodong Xu ve Akashdeep tarafından yazılan “Van der Waals Mıknatıslarında Manyetik Optik Kamra, Francisco J. García-Vidal, Andrea Alù ve Vinod M. Menon, 16 Ağustos 2023, Buradan erişilebilir. doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06275-2

Menon’un grubunda yüksek lisans öğrencisi olan Rislind Bushati de deneysel çalışmaya katkıda bulundu.

CUNY İleri Bilim Araştırmaları Merkezi’nde Andrea Alù ve grubuyla yakın işbirliği içinde yürütülen çalışma, büyük bir uluslararası işbirliğinin sonucudur. CCNY ve ASRC’de gerçekleştirilen deneyler, 2018’de alınan ölçümlerle desteklendi. Washington Üniversitesi Jeffrey Diederich’in Profesör Xiaodong Xu koleksiyonunda. Teorik destek Dr. Akashdeep Kamra ve Profesör Francisco J. Madrid Özerk Üniversitesi’nden Garcia Vidal ve Michigan Üniversitesi’nden Dr. Matias Florian. Materyaller, UCT Prag’da Profesörler Zdenek Sofer ve Kseniia Mosina tarafından geliştirildi ve proje, Dr. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü. CCNY’deki çalışmalar, ABD Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi, Ulusal Bilim Vakfı (NSF) – Malzeme Araştırma Bölümü ve NSF CREST IDEALS Merkezi tarafından desteklenmiştir. darpaAlman Araştırma Vakfı.