Odwrócenie namagnesowania przez światło spolaryzowane kołowo - Magnetization reversal by circularly polarized light
Efekt ten, odkryty dopiero w 2006 roku przez CD Stanciu i F. Hansteena i opublikowany w Physical Review Letters , jest ogólnie nazywany całkowicie optycznym odwróceniem magnetyzacji . Ta technika odwrócenia namagnesowania odnosi się do metody odwracania namagnesowania w magnesie po prostu za pomocą kołowo spolaryzowanego światła, gdzie kierunek magnesowania jest kontrolowany przez helisę światła . W szczególności, kierunek momentu pędu z fotonów by ustawić kierunek namagnesowania bez potrzeby zewnętrznego pola magnetycznego . W rzeczywistości proces ten można postrzegać jako podobny do odwracania magnetyzacji przez wstrzyknięcie spinu (patrz także spintronika ). Jedyna różnica polega na tym, że teraz moment pędu jest dostarczany przez fotony spolaryzowane kołowo zamiast spolaryzowanych elektronów .
Mechanizm odpowiedzialny za to całkowicie optyczne odwrócenie magnetyzacji, chociaż wykazano eksperymentalnie, nie jest jeszcze jasny i pozostaje przedmiotem debaty. W związku z tym nie jest jeszcze jasne, czy za to przełączanie odpowiada odwrotny efekt Einsteina – de Haasa, czy za stymulowany, podobny do Ramana, spójny proces rozpraszania optycznego. Jednakże, ponieważ fenomenologicznie jest odwrotnym efektem magnetooptycznego efektu Faradaya , odwrócenie namagnesowania przez światło spolaryzowane kołowo jest nazywane odwrotnym efektem Faradaya .
Wczesne badania plazmy, ciał stałych paramagnetycznych, dielektrycznych materiałów magnetycznych i półprzewodników ferromagnetycznych wykazały, że wzbudzenie ośrodka impulsem laserowym o polaryzacji kołowej odpowiada działaniu efektywnego pola magnetycznego. Jednak przed eksperymentami Stanciu i Hansteen, całkowicie optycznie sterowane odwrócenie magnetyzacji w stabilnym stanie magnetycznym było uważane za niemożliwe.
W kwantowej teorii pola i chemii kwantowej efekt, w którym moment pędu związany z ruchem kołowym fotonów wywołuje moment pędu w elektronach, nazywany jest fotomagnetonem . To osiowe pole magnetyczne, którego źródłem jest moment pędu fotonów, jest czasami określane w literaturze jako pole B.
Odwrócenie namagnesowania przez światło spolaryzowane kołowo jest najszybszym znanym sposobem odwrócenia namagnesowania, a tym samym przechowywania danych: odwrócenie magnetyzacji jest indukowane w femtosekundowej skali czasu - co przekłada się na potencjał około 100 TBit / s prędkości przechowywania danych.