科学家发现光与磁之间的突破性联系

新的研究发现了光和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。

耶路撒冷希伯来大学应用物理与电气工程研究所自旋电子学实验室负责人Amir Capua教授宣布了光磁相互作用领域的关键突破。 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，有望在各个行业中得到切实应用。

理解的范式转变

“这一突破标志着我们对光和磁材料之间相互作用的理解发生了范式转变，”Capua教授说。“它为光控高速存储器技术铺平了道路，特别是磁阻随机存取存储器（MRAM）和创新的光学传感器开发。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。

该研究通过揭示被忽视的光的磁性方面来挑战传统思维，由于与光辐射的快速行为相比，磁体的响应速度较慢，因此通常受到的关注较少。通过他们的研究，该团队解开了一个新的理解：快速振荡的光波的磁性成分具有控制磁铁的能力，重新定义了原理物理关系。有趣的是，确定了描述相互作用强度的基本数学关系，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界的原理：“我们通过使用量子计算和量子光学界已经确立的原理得出了这种理解，但在自旋电子学和磁学界则不那么重要。当磁性材料和辐射处于完美平衡状态时，磁性材料和辐射之间的相互作用是公认的。然而，到目前为止，已经非常部分地描述了辐射和磁性材料不平衡的情况。这种非平衡状态是量子光学和量子计算技术的核心。通过我们对磁性材料中这种非平衡状态的检查，同时借鉴量子物理学的原理，我们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，这种互动被证明是非常重要和有效的。“我们的研究结果可以解释过去2-3年报道的各种实验结果，”Capua解释说。

“这一发现具有深远的影响，特别是在使用光和纳米磁铁的数据记录领域，”Capua教授说。“它暗示了超快速和节能的光学控制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，在这一发现的同时，该团队引入了一种能够检测光磁性部分的专用传感器。与传统传感器不同，这种尖端设计提供了跨各种应用的多功能性和集成性，有可能彻底改变以多种方式利用光的传感器和电路设计。

这项研究由自旋电子学实验室的博士生Benjamin Assouline先生进行，他在这一突破性发现中发挥了至关重要的作用。认识到其突破的潜在影响，该团队已经申请了几项相关专利。