Учёные из Стокгольмского университета, Нордического института теоретической физики и Университета Ка-Фоскари в Венеции впервые продемонстрировали, как лазерный свет может вызывать квантовое поведение при комнатной температуре и превращать немагнитные материалы в магнитные. Этот прорыв открывает путь к более быстрым и энергоэффективным компьютерам, новым технологиям передачи информации и хранения данных.
До недавнего времени исследователям удавалось индуцировать квантовые явления, такие как магнетизм и сверхпроводимость, только при экстремально низких температурах. Однако команда учёных из Швеции, США, Японии и Италии впервые в мире показала в эксперименте, как лазерный свет может вызывать магнетизм в немагнитном материале при комнатной температуре.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые подвергли квантовый материал титанат стронция коротким, но интенсивным лазерным лучам специфической длины волны и поляризации, чтобы индуцировать магнетизм. Инновационность этого метода заключается в идее заставить свет двигать атомы и электроны в материале по круговой траектории, генерируя токи, которые делают его магнитным, как магнит на холодильнике.
Этот метод основан на теории "динамической мультиферроики", которая предсказывает, что когда атомы титана "взбалтываются" циркулярно поляризованным светом в оксиде на основе титана и стронция, образуется магнитное поле. Но только сейчас эту теорию удалось подтвердить на практике.
Ожидается, что этот прорыв найдет широкое применение в нескольких информационных технологиях. Он открывает возможности для сверхбыстрых магнитных переключателей, которые можно использовать для более быстрой передачи информации и значительно лучшего хранения данных, а также для компьютеров, которые намного быстрее и энергоэффективнее.
Результаты команды уже воспроизведены в нескольких других лабораториях, и публикация в том же выпуске Nature демонстрирует, что этот подход может быть использован для записи, а значит, и хранения магнитной информации. Открыта новая глава в разработке новых материалов с помощью света, которая обещает революционизировать многие важнейшие сферы общества и проложить путь к совершенно новым технологическим возможностям в коммуникациях и энергетике. Квантовое будущее уже не за горами!
Источник:
DOI: 10.1038/s41586-024-07175-9
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!