Исследование было проведено под руководством физиков из Еврейского университета в Иерусалиме. В нем впервые представлено теоретическое доказательство того, что осциллирующее магнитное поле света непосредственно способствует эффекту Фарадея — явлению, при котором поляризация света вращается при прохождении через материал, находящийся под действием постоянного магнитного поля.

«Проще говоря, это взаимодействие света и магнетизма, — пояснил Амир Капуа, один из руководителей научной группы. — Статическое магнитное поле „закручивает“ свет, а свет, в свою очередь, проявляет магнитные свойства материала. Мы обнаружили, что магнитная составляющая света обладает эффектом первого порядка, она удивительно активна в этом процессе».

Эффект Фарадея с момента открытия в 1845 году приписывали взаимодействию электрического поля света с электрическими зарядами в веществе, пишет Phys. Однако новое исследование показывает, что магнитное поле света, долгое время считавшееся несущественным, вносит прямой и измеримый вклад в этот эффект, взаимодействуя со спинами.

Используя сложные вычисления, основанные на уравнении Ландау — Лифшица — Гилберта, которое описывает движение спинов в магнитных системах, исследователи показали, что магнитное поле света может создавать магнитный момент внутри материала, подобно статическому магнитному полю.

«Другими словами, — сказал Капуа, — свет не просто освещает вещество, он оказывает на него магнитное воздействие».

Чтобы количественно оценить это влияние, группа применила свою модель к тербий-галлиевому гранату, кристаллу, который часто используют для измерения эффекта Фарадея. Они обнаружили, что магнитное поле света отвечает примерно за 17% наблюдаемого вращения в видимом диапазоне длин волн и до 70% — в инфракрасном диапазоне.

Открытие предлагает новые возможности применения оптики и магнетизма в спинтронике, хранении данных, а также в будущих технологиях квантовых вычислений.

Международная группа ученых представила этим летом схему организации необычных, узловатых световых узоров в повторяющиеся кристаллы, простирающиеся как в пространстве, так и во времени. В работе описывается, как создавать и управлять решетками хопфионов — топологических солитонов — с помощью структурированных пучков двух разных цветов.