گیرانداختن نور در آهنربا/ انتقال کوانتومی عملی می‌شود

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، دانشمندان آمریکایی کالج شهر نیویورک طی تحقیقاتی نشان دادند به دام انداختن نور در مواد مغناطیسی می‌تواند به‌طور قابل توجهی خواص ذاتی آن‌ها را افزایش دهد. این واکنش‌های نوری شدید در آهن‌ربا‌ها راه را برای نوآوری‌ها در لیزر‌های مغناطیسی، دستگاه‌های حافظه مغناطیسی نوری و حتی در برنامه‌های نوظهور انتقال کوانتومی هموار می‌کند.

«وینود ام منون» (Vinod M. Menon) و همکارانش طی مطالعه‌ای یک آهنربای لایه‌ای خاص را مورد بررسی قرار دادند که قادر به میزبانی اکسیتون‌های قدرتمند است و آن را قادر می‌سازد نور را به‌طور مستقل به دام بیندازد. واکنش‌های نوری این ماده به رخداد‌های مغناطیسی به‌طور قابل ملاحظه‌ای قوی‌تر از واکنش‌های موجود در آهن‌ربا‌های معمولی است.

منون به بررسی خواص یک آهنربای لایه‌ای پرداختند که میزبان اکسیتون‌های به‌شدت متصل (شبه ذرات با فعل و انفعالات نوری بسیار قوی) است. به همین دلیل، این ماده به‌تن‌هایی قادر به دام انداختن نور است. همان‌طور که آزمایش‌های آن‌ها نشان می‌دهد، پاسخ‌های نوری این ماده به پدیده‌های مغناطیسی، نسبت به آهن‌ربا‌های معمولی قوی‌تر است.

دکتر «فلوریان دیرنبرگر» (Florian Dirnberger) نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «ازآنجایی‌که نور در داخل آهنربا به جلو و عقب حرکت می‌کند، تعاملات واقعاً افزایش می‌یابد. مثلاً، وقتی یک میدان مغناطیسی خارجی اعمال می‌کنیم، بازتاب نور نزدیک به مادون قرمز بسیار تغییر می‌کند، ماده اساساً رنگ خود را تغییر می‌دهد. این یک پاسخ مغناطیسی نوری بسیار قوی است.»

منون می‌گوید: «معمولاً نور به‌شدت به مغناطیس پاسخ نمی‌دهد. به همین دلیل است که کاربرد‌های فناورانه مبتنی‌بر اثرات مغناطیسی نوری اغلب به اجرای طرح‌های تشخیص نوری حساس نیاز دارند.»

«جیامین کوان» (Jiamin Quan)، یکی از پژوهشگران این گروه درباره فایده پیشرفت‌های علمی برای مردم عادی، گفت: کاربرد‌های فناورانه مواد مغناطیسی امروزه بیشتر به پدیده‌های مغناطیسی‌الکتریک مربوط می‌شود. با توجه به چنین واکنش‌های قوی بین مغناطیس و نور، اکنون می‌توانیم امیدوار باشیم که روزی لیزر‌های مغناطیسی بسازیم و ممکن است مفاهیم قدیمی حافظه مغناطیسی کنترل‌شده نوری را مورد بازنگری قرار دهیم.

نتایج این پژوهش ۱۶ آگوست در نشریه نیچر منتشر شده است.