Эффективная связь между светом и магнетизмом может быть установлена посредством звука. Это недавно обнаруженное явление может оказаться важным для записи данных на магнитные устройства с помощью светового луча.
Управление магнитным состоянием носителя с помощью светового луча может способствовать разработке нового поколения устройств для хранения данных на магнитных носителях. Проблема, на сегодняшний день, заключается в том, чтобы найти эффективный механизм для оптического контроля магнетизма. Действительно, согласно квантовой механике сильнейшим эффектом взаимодействия света и вещества является влияние электрического поля на электроны света, при этом предполагается, что некоторая суммарная намагниченность должна сохраняться.
Международная команда ученых из Неймегена (Нидерланды) и Симферополя (Крым) обнаружила очень эффективный метод оптического контроля за магнетизмом: интенсивный и ультракороткий (не более 100 фемтосекунд) лазерный импульс возбуждает электроны до такой степени, что возбужденное электроное облако выталкивает атомы, тем самым приводя их в движение и запуская звуковую волну.
Хорошо известно, что звуковая волна может эффективно соединяться с намагничиванием. Ученые выяснили, что оптически начатый звук в частоте f сопровождается ответом намагничивания в частотах f, 2f и 3f. Такое явление называют ангармонизм. Любой маятник становится ангармоническим, если отклонения от равновесия становятся слишком большими.
"Тот факт, что лазер-индуцированные колебания намагниченности являются ангармоническими очень интригует. Это означает, что взаимодействие света с магнетизмом является очень эффективным, и мы приближаемся к нашей мечте - магнитной записи информации с помощью света", - говорит Алексей Кимель, доцент и руководитель исследовательской группы Radboud University (Нидерланды).
Примечательно, что ученые наблюдали этот эффект в бората железа. Этот материал очень похож на гематит - один из самых дешевых магнитов из широкораспространенных полезных ископаемых. "Для оптических экспериментов зеленый борат железа гораздо удобнее, чем черный гематит, в то же время магнитные явления в этих кристаллах очень похожи."
