پالس های نور لیزر می تواند باعث شود هر ماده ای - از جمله عایق ها - یک گشتاور مغناطیسی نسبتاً بزرگ ایجاد کند. این اثر که برای اولین بار توسط یک تیم بین المللی از محققان نشان داده شده است، نشان می دهد که نور لیزر می تواند رفتار کوانتومی را حتی در دمای اتاق، نه فقط در شرایط بسیار سرد که معمولاً مورد نیاز است، القا کند. در حالی که این تکنیک عمدتاً برای علوم بنیادی مورد توجه است، می‌تواند کاربردهایی برای ذخیره‌سازی سریع‌تر و کارآمدتر داده‌های مغناطیسی نیز داشته باشد.

در آزمایشات خود، استفانو بونتی of دانشگاه استکهلم و دانشگاه Ca 'Foscari ونیز و همکاران با یک ایده نسبتا ساده شروع کردند. با استفاده از نور لیزری که هم به صورت دایره ای قطبی شده است - یعنی قطبش آن شکلی شبیه به پیچ چوب پنبه مانند را در حین انتشار نشان می دهد - و هم با فرکانس نوسانات اتمی در یک ماده تشدید می کند، آنها دریافتند که می توانند این نوسانات را در یک الگوی دایره ای هدایت کنند. بنابراین یک گشتاور مغناطیسی القا می کند.

پژوهشگران در تفکر خود با تحقیقات نظری، که پیش‌بینی می‌کردند اتم‌هایی که در الگوهای دایره‌ای حرکت می‌کنند، در واقع می‌توانند تقریباً در هر ماده‌ای مغناطیسی را القا کنند، تشویق شدند. بونتی می‌گوید: «با توجه به تخصص من در مغناطیس و تحقیقات اخیرم در مورد دینامیک فونون (ارتعاشات شبکه)، معتقد بودم که آزمایشگاه من محیطی ایده‌آل برای آزمایش این مفهوم خواهد بود.

منبع نور پلاریزه باعث ایجاد گشتاورهای مغناطیسی بزرگ می شود

قبل از شروع، محققان ابتدا باید یک منبع نور پلاریزه جدید با فرکانس در محدوده تراهرتز (مادون قرمز دور) مورد نیاز توسعه دهند. هنگامی که منبع آماده شد، از آن برای شلیک پالس های کوتاه و شدید به نمونه ای از تیتانات استرانسیم (SrTiO) استفاده کردند.₃). در دمای اتاق، این ماده یک دیامغناطیس پاراالکتریک با ساختار شبکه پروسکایت مکعبی است. محققان آن را به این دلیل انتخاب کردند که برخی از اتم‌های آن در فرکانس‌های تراهرتز ارتعاش می‌کنند - به‌ویژه در 3 تراهرتز با پهنای باند 0.5 تراهرتز.

این تیم دریافت که این پالس‌های نوری پدیده‌ای به نام چند آهنی پویا را القا می‌کنند. چند آهنی بودن زمانی اتفاق می افتد که چندین ویژگی از یک ماده هر کدام حالت های ترجیحی خود را داشته باشند. به عنوان مثال، یک ماده چند آهنی ممکن است دارای گشتاورهای مغناطیسی باشد که در یک جهت قرار دارند، و بار الکتریکی که همچنین در جهت خاصی جابجا می شود. نکته مهم این است که این دو پدیده مستقل از یکدیگر هستند.

اگرچه این پدیده توسط تئوری پیش بینی شده بود، اما هرگز به صورت تجربی نشان داده نشده بود. بونتی گزارش می دهد که این آزمایش یک شگفتی نیز به همراه داشت: گشتاورهای مغناطیسی القا شده در ماده 10 برابر بزرگتر از آنچه تئوری پیش بینی می کند بود.

برنامه های ذخیره سازی مغناطیسی داده ها

محققان می گویند اکتشافات آنها می تواند در فناوری های ذخیره سازی داده های مغناطیسی استفاده شود، جایی که علاقه زیادی به روش های جدید رمزگذاری اطلاعات مغناطیسی وجود دارد. این به این دلیل است که حوزه‌های مغناطیسی را می‌توان با یک میدان الکتریکی سریع و کم‌توان به جای یک جریان الکتریکی (فرآیندی پر انرژی و نسبتاً کند) مانند حوزه‌های معمولی سوئیچ کرد.

این تیم، که همچنین شامل دانشمندانی از موسسه فیزیک نظری نوردیک (NORDITA) در سوئد؛ را دانشگاه کانکتیکات و آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC در امریکا؛ را Elettra-Sincrotrone Trieste و دانشگاه ساپینزا رم، هر دو در ایتالیا؛ و موسسه ملی علوم مواد در تسوکوبا، ژاپن، اکنون در حال کار برای درک بهتر فیزیک چند آهنی پویا است. بونتی می گوید: «این برای کنترل بهتر اثر ضروری است دنیای فیزیک. همچنین هدف ما این است که این اثر را پایدارتر کنیم، زیرا در حال حاضر این اثر فقط زمانی رخ می دهد که نور لیزر فعال است.

آزمایش ها در شرح داده شده است طبیعت.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/laser-light-makes-a-material-magnetic/