Магнит, управляющий светом

Меняя посредством электрического поля намагниченность в магнитном кристалле, возможно руководить светом, что падает на данный кристалл.

При намагничивании магнитных кристаллов в них спонтанно образуются области, отличающиеся друг от друга направлением намагниченности. Такие области именуются магнитными доменами, а границы между ними – стенками.

Магнитные домены в микрокристаллических зернах в куске NdFeB. Они видны как яркие и чёрные полосы в пределах каждого зерна (Фото: Wikipedia.) Схематическое изображение намагниченности в различных доменах. Схема опыта с лазерным лучом, падающим на два магнитных домена, на один из что действуют электрической иглой. (Иллюстрация: Nikolai E. Khokhlov et al., Scientific Reports 7, 264 (2017).)‹ ›

В спинтронике – разделе электроники, основанном на спиновых эффектах электронов – магнитные доменные стены разглядывают как миниатюрное устройство, которое по сравнению с другими требует для переключения значительно меньше времени и энергии. Переключать стены, другими словами руководить их намагниченностью, возможно посредством электрического поля – таковой эффект носит название магнитоэлектрического, а его разновидность, появляющаяся при пространственной неоднородности электрического либо магнитного поля, именуется флексомагнитоэлектрическим эффектом. Оба деятельно исследуются сейчас, но до тех пор пока экспериментальных работ по флексомагнитоэлектрическому эффекту мало.

Данный пробел постарались заполнить исследователи физического факультета Столичного национального университет им. М.В.Ломоносова, каковые продемонстрировали, как возможно руководить светом посредством флексомагнитоэлектрического результата. В случае если к доменным стенкам в магнитном кристалле приблизить иглу с электрическим полем, стены начнут смещаться.

В случае если к тому же на стенках будет сфокусирован свет, то его параметры возможно будет изменять посредством для того чтобы смещения.

В опыте физики применяли пленку висмут-замещенного феррита граната, воображающую собой магнитный материал с доменной структурой. Источником электрического поля стала заряженная железная игла толщиной 15 микрон. Неоднородное электрическое поле смещало стенку домена на расстояние до трети его ширины.

Смещением в масштабах порядка 10 микрон возможно руководить, тем самым модулируя падающий свет, что и было показано посредством поляризованного лазерного луча, сфокусированного на стенке домена.

Модуляция света основана на так именуемом эффекте Фарадея, либо магнитооптическом эффекте. Его сущность в том, что у линейно-поляризованного света под действием магнитного поля поворачивается плоскость поляризации. Иначе говоря в линейно-поляризованном свете (электромагнитной волне) вектор электрического поля колеблется в определенной плоскости, а под действием магнитного поля она поворачивается.

Так, смещая стенку домена, возможно оказывать влияние на величину этого поворота. Всецело результаты размещены в издании Scientific Reports.

Таковой магнитооптический модулятор с электрическим управлением может оказать помощь в ответе разных задач нанофотоники и спинтроники, к примеру, в качестве затвора, перестраиваемого источника спиновых волн и т.п. Авторы работы собираются продолжить изучения, например, они планируют изучить поведение доменной границы в высокочастотном электрическом поле.

Создатель: Алексей Понятов

Источник: жизнь и Наука (nkj.ru)

Случайные записи:

• Китовые страсти
• Микробы меняют рацион во время болезни

Лампа и магнит

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Шарики управляют светом

  Физик из МГУ внес предложение применять диэлектрические наношарики в качестве элементов оптических совокупностей разного назначения, например,…

• Наноразмерный процессор управляет светом с помощью света

  Несколько исследователей из америки создала новый тип оптического процессора, что может смешивать два световых луча разного цвета чтобы получить третье с…

• Как завязать свет в узел

  Физикам удалось взять световые поля, в которых имеются «узлы темноты» – замкнутые линии нулевой интенсивности. Исследователи смогли предъявить пример…

• Блютуз выключатель света

  На данный момент многие самостоятельно настраивают сложную электронику в квартире для собственных потребностей. Самый продвинутые заказывают услуги…