Физики из мгу научились управлять светом при помощи наномагнитов
МОСКВА, 4 апр – РИА Новости. Российские физики обучились руководить перемещением света при помощи электрических полей и особенных наномагнитов, говорится в статье, размещённой в издании Scientific Reports.
В последние десятилетия физики деятельно изучают квантовые особенности атомов и электронов и пробуют приспособить их для создания электронных устройств. В простой микроэлектронике информация представляется с помощью заряда. В спиновой электронике, либо спинтронике, информация представляется с помощью поясницы электрона — направления вращения частицы.
Николай Хохлов из МГУ имени М.В. Ломоносова, его коллеги по университету и сотрудники Российского квантового центра сделали громадной ход к созданию подобных систем, создав методику, которая разрешает применять электрические поля и магниты для манипуляции светом.
По словам ученых, железо и многие другие магнитные материалы складываются из особенных областей, каковые в большинстве случаев именуют «доменами». В большинстве случаев, поясницы электронов в таких доменах развёрнуты в сторону, противоположную направлению спинов в соседних доменах. Именно поэтому железо не владеет собственным магнитным полем в состоянии спокойствия, но может намагничиваться, в случае если поместить его во внешнее магнитное поле.
Еще в XX веке ученые поняли, что границы между доменами, так именуемые «доменные стены», при определенных условиях возможно сдвигать в произвольном направлении. Подобные сдвиги, как узнали российские физики, возможно применять для манипулирования особенностями света на наномасштабах, применяя эффект поляризации в магнитном поле, открытый еще Майклом Фарадеем в XIX веке.
Ученые показали работу для того чтобы устройства, которое они назвали «фарадеевским модулятором». В нем употребляется игла толщиной приблизительно в пять раз меньше людской волоса и пленка из магнитного материала из железа, висмута, галлия и лютеция. Пропуская свет через такую пленку и меняя заряженность иглы, возможно произвольным образом поменять, в какую сторону он поляризован, и применять это для кодирования и передачи данных.
Как отмечает Хохлов, подход его группы разрешает сдвигать границы доменов на совсем маленькие расстояния, не затрагивая соседние домены, чего раньше не получалось вторым физикам, пробовавшим применять данный эффект. Он утвержает, что это «делает предложенную концепцию очень перспективной для нанофотоники и спинтроники».
на данный момент его коллеги и Хохлов пробуют осознать, как довольно часто возможно «переключать» домены и удастся ли применять данный подход для создания скоростных совокупностей связи. Как полагают ученые, использование магнитных метаматериалов разрешит достигнуть частоты переключения доменов, близкой к тысяче гигагерц, что откроет дорогу для создания сверхбыстрых оптических компьютеров.