Vědci do dnešních dnů předpokládali, že za Faradayovým efektem stojí výhradně elektrická složka světla. Ta magnetická byla považována za příliš slabou a prakticky bez významu. Nová studie, kterou vedli Dr. Amir Capua a Benjamin Assouline, ale toto přesvědčení vyvrací. Podle jejich výpočtů světlo neovlivňuje hmotu jen svým elektrickým polem, ale také magneticky, a to mnohem výrazněji, než se čekalo.
„V jednoduché rovině je to interakce mezi světlem a magnetismem,“ říká Dr. Capua. „Statické magnetické pole světlo ‘kroutí’, ale světlo samotné zároveň odhaluje magnetické vlastnosti materiálu. A právě ta magnetická část světla je v tom mnohem aktivnější, než jsme si mysleli.“
Nový výzkum ukazuje, že světlo ovlivňuje hmotu i svým magnetickým polem. Zdroj: Pixabay
K pochopení tohoto vlivu využili vědci model založený na rovnici Landau–Lifshitz–Gilbert (LLG), která popisuje chování spinů v magnetických materiálech. Jejich výpočty ukazují, že oscilující magnetické pole světla dokáže v materiálu vytvářet magnetický moment stejně jako klasické magnetické pole. Není to tedy jen paprsek, který něco osvětluje. Je to síla, která působí na atomy.
Celé generace výkladů optiky popřeny
Aby zjistili, jak výrazný tento efekt je, aplikovali nové výpočty na krystal TGG, který se tradičně používá ke studiu Faradayova jevu. Výsledek vědce samotné překvapil. Magnetická složka světla je zodpovědná zhruba za 17 procent rotace ve viditelném světle a až za 70 procent v infračervené oblasti. To je hodnota, která popírá celé generace výkladů optiky.
Objev tak otevírá zcela nové možnosti. Pokud světlo dokáže hmotu ovlivňovat magneticky, může to změnit přístup k optickému ukládání dat, spintronice či budoucím kvantovým technologiím, kde hraje spin klíčovou roli.
Zjednodušeně řečeno: světlo s materiálem nekomunikuje jen elektricky. Má vlastní, dosud opomíjený magnetický „hlas“.
Assouline výsledky práce shrnuje takto:
„Naše výsledky ukazují, že světlo ‘mluví’ s hmotou i přes své magnetické pole. A to je komponenta, kterou jsme doposud v podstatě ignorovali.“
