Физики из МГУ научились управлять светом при помощи наномагнитов

© Фото : Khokhlov et al. / Scientific Reports 2017Российские физики придумали, как управлять светом при помощи магнитного поляРоссийские физики придумали, как управлять светом при помощи магнитного поля
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 4 апр – РИА Новости. Российские физики научились управлять движением света при помощи электрических полей и особых наномагнитов, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

В последние десятилетия физики активно изучают квантовые свойства электронов и атомов и пытаются приспособить их для создания электронных приборов. В обычной микроэлектронике информация представляется с помощью электрического заряда. В спиновой электронике, или спинтронике, информация представляется с помощью спина электрона — направления вращения частицы.

Николай Хохлов из МГУ имени М.В. Ломоносова, его коллеги по университету и сотрудники Российского квантового центра сделали большой шаг к созданию подобных систем, разработав методику, которая позволяет использовать электрические поля и магниты для манипуляции светом.

Безмагнитная камера в стенах Российского квантового центра
Российские физики измерили магнитное поле, вырабатываемое сердцем

По словам ученых, железо и многие другие магнитные материалы состоят из особых областей, которые обычно называют "доменами". Как правило, спины электронов в таких доменах повернуты  в сторону, противоположную направлению спинов в соседних доменах. Благодаря этому железо не обладает собственным магнитным полем в состоянии покоя, но может намагничиваться, если поместить его во внешнее магнитное поле.

Еще в XX веке ученые обнаружили, что границы между доменами, так называемые "доменные стенки", при определенных условиях можно сдвигать в произвольном направлении. Подобные сдвиги, как выяснили российские физики, можно использовать для манипулирования свойствами света на наномасштабах, используя эффект поляризации в магнитном поле, открытый еще Майклом Фарадеем в XIX веке.

Сэндвич из ферромагнетиков и сверхпроводника, превративший золото в магнит
Физики из МГУ превратили золото в магнит и сделали шаг к спинтронике

Ученые продемонстрировали работу такого устройства, которое они назвали "фарадеевским модулятором". В нем используется игла толщиной примерно в пять раз меньше человеческого волоса и пленка из магнитного материала из железа, висмута, галлия и лютеция. Пропуская свет через такую пленку и меняя заряженность иглы, можно произвольным образом менять, в какую сторону он поляризован, и использовать это для передачи и кодирования данных.

Как отмечает Хохлов, подход его группы позволяет сдвигать границы доменов на очень небольшие расстояния, не затрагивая соседние домены, чего раньше не удавалось другим физикам, пытавшимся использовать этот эффект. По его словам, это "делает предложенную концепцию крайне перспективной для нанофотоники и спинтроники".

Так художник представил себе процесс усиления света
Физики из МФТИ нащупали предел скорости работы световых компьютеров

Сейчас Хохлов и его коллеги пытаются понять, как часто можно "переключать" домены и удастся ли использовать этот подход для создания высокоскоростных систем связи. Как полагают ученые, применение магнитных метаматериалов позволит достичь частоты переключения доменов, близкой к тысяче гигагерц, что откроет дорогу для создания сверхбыстрых оптических компьютеров.

РИА Наука
Комментарии
15 пользователей оставили 26 комментариев
Даёшь квантовый двигатель уже в этой пятилетке!! :)
что-то интересное придумали . а когда и кто это реализует в практической плоскости .
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена