希伯來大學最近進行的研究揭示了光和磁之間以前未知的聯絡。 這一發現為光控超快儲存器技術的發展以及能夠檢測光磁元件的開創性感測器鋪平了道路。 這一進步有望改變多個行業的資料儲存實踐和裝置製造。
新手指導計畫
耶路撒冷希伯來大學應用物理與電氣工程研究所自旋電子學實驗室主任Amir Capua教授宣布了光磁相互作用領域的關鍵突破。 該團隊的意外發現揭示了光學雷射束控制固體磁態的機制，有望在各個行業中實際應用。
這一突破標誌著我們對光和磁性材料之間相互作用的理解發生了正規化轉變，“Capua教授說。 “它為光控高速儲存器技術鋪平了道路，特別是磁阻隨機存取儲存器（MRAM）和創新的光學感測器開發。 事實上，這一發現標誌著我們對光磁動力學的理解有了重大飛躍。
該研究通過揭示被忽視的光的磁性方面來挑戰傳統思維，與光輻射的快速行為相比，磁體的響應速度較慢，因此通常受到的關注較少。 通過他們的研究，該團隊解鎖了乙個新的理解：快速振盪的光波的磁性成分具有控制磁鐵的能力，重新定義了物理關係的原理。 有趣的是，確定了描述相互作用強度的基本數學關係，並且光磁場的振幅和頻率與磁性材料的能量吸收有關。
這一重大發現與量子技術領域密切相關，量子技術巧妙地結合了量子計算和量子光學的原理，這在科學界幾乎從不重疊。 磁性材料與完美平衡中的輻射相互作用已得到廣泛認可。 然而，我們對這種不平衡的理解仍然非常有限。 這種非平衡狀態是量子光學和量子計算技術的核心。 通過深入研究磁性材料中的這種非平衡態，並借鑑量子物理學的原理，我們已經能夠加深對磁體和光之間相互作用的理解。 事實證明，這種互動非常重要和有效。 “我們的研究結果能夠解釋過去2-3年報道的各種實驗的結果。 卡普阿解釋道。
這一發現的影響是深遠的，特別是在使用光和奈米磁體的資料記錄領域。 “它預示著超快速和節能的光控MRAM的實現，以及不同部門資訊儲存和處理的巨大轉變。 Capua教授補充道。 同時，該團隊開發了一種能夠檢測光磁部件的專用感測器。 與傳統感測器相比，這種尖端設計提供了更大的多功能性和整合度，並有望徹底改變各種應用中光感測器和電路的設計。 這項研究由自旋電子學實驗室的博士生Benjamin Assouline先生領導，他在這一突破性發現中發揮了至關重要的作用。 為了充分發揮這一突破的潛力，該團隊已經申請了多項相關專利。 參考資料：Benjamin Assouline 和 Amir Capua，2024 年 1 月 3 日，“Landau-Lif***Z-Gilbert 方程磁化狀態的螺旋相關光學控制**”，發表在《物理評論研究》雜誌上。
doi： 10.1103/physrevresearch.6.013012
該研究得到了以色列科學學會**、彼得·布羅伊德創新工程和電腦科學中心以及耶路撒冷希伯來大學奈米科學和奈米技術中心的支援。