Международная группа исследователей под руководством Ланкастерского университета обнаружила высокоэффективный механизм встряхивания магнитов с использованием сверхкоротких световых импульсов длительностью менее триллионной доли секунды. Их исследование [опубликовано](https://link.aps.org/doi/10.1103/ldnx-67qz) в журнале Physical Review Letters.
Почему это важно
Открытие новых фундаментальных свойств и явлений в магнитных материалах имеет важное значение для разработки более быстрых и энергоэффективных устройств.
Как проводилось исследование
Используя сверхкороткие электромагнитные импульсы для встряхивания намагниченности, исследователи изучили их влияние на угол управления намагниченностью в двух похожих магнитных материалах с разными электронными орбиталями. После встряхивания магнита и последующего анализа его магнитного состояния они обнаружили, что взаимодействие между орбитальным движением и вращением позволяет в 10 раз большему отклонению спина под действием светового импульса, чем без такого взаимодействия.
Старший автор доктор Ростислав Михайловский сказал: «Мы считаем, что это захватывающее открытие будет стимулировать дальнейшие исследования механизмов, управляющих эффективным и быстрым управлением намагниченностью для будущих квантовых технологий».
Роль магнитных материалов в нашей жизни
Магнитные материалы играют значительную роль в нашей повседневной жизни — от магнитов на холодильниках до компасов и магнитометров в наших мобильных телефонах и персональных компьютерах. Большие центры обработки данных полагаются на магнитные материалы в качестве носителей данных, в которых биты информации (то есть «0» или «1») кодируются направлением намагниченности (то есть «вверх» или «вниз»).
Что такое магнит?
Термин «магнит» описывает материалы, которые могут притягивать или отталкивать другие магнитные объекты, не касаясь их напрямую. В простейшем случае возникновение магнетизма можно описать моделью, в которой электроны вращаются вокруг атомного ядра, аналогично планетам, вращающимся вокруг Солнца. Из-за вращения электрон ведёт себя как элементарный магнит, называемый «спином». Симметрия орбитального движения электронов определяет направление их спинов, которые можно представить как маленькую «стрелку компаса», указывающую на «Север» или «Юг» в зависимости от полярности спина.
В материалах орбитали электронов одного атома взаимодействуют друг с другом и с электронами соседних атомов. Эти взаимодействия определяют направление намагниченности и степень его чувствительности к внешним воздействиям. Чтобы изменить направление намагниченности, можно напрямую изменить орбитальное состояние электронов или состояние спина. При достаточно сильном воздействии направление намагниченности может быть изменено на противоположное.
Предоставлено [Lancaster University](https://phys.org/partners/lancaster-university/)