Лазеры раскрыли неизвестную сторону немагнитных металлов21.07.2025 13:46

Команда ученых создала инновационный метод выявления слабых магнитных полей в обычных металлах, таких как медь, золото и алюминий, с использованием света и современных технологий. Результаты их работы могут проложить путь к прогрессу во многих областях — от смартфонов до квантовых вычислений, пишет ScienceDaily.

Более ста лет назад физики установили, что электрический ток отклоняется в присутствии магнитного поля — это явление получило название эффекта Холла. В магнетиках, например железе, оно проявляется ярко и подробно исследовано учеными. Напротив, в обычных немагнитных металлах, таких как медь или золото, эффект Холла выражен слабо и менее заметен.

Родственный феномен — оптический эффект Холла — теоретически способен визуализировать движение электронов при воздействии света и магнитных полей. Тем не менее в видимой части спектра проявление эффекта было настолько незначительным, что оставалось незамеченным. Ученые были осведомлены о его наличии, но не располагали средствами для экспериментального подтверждения.

Ученые из Института электротехники и прикладной физики Еврейского университета совместно с коллегами работают над задачей выявления микроскопических магнитных эффектов в немагнитных материалах. По словам экспертов, такие металлы, как медь и золото, традиционно считаются «магнитно тихими», то есть они «не липнут к холодильнику», но при определенных обстоятельствах проявляют слабые реакции на магнитные поля. Основная сложность заключается в обнаружении этих крошечных сигналов именно в видимом свете, поскольку доступные лазеры не могли обеспечить достаточно чувствительную регистрацию. Ранее подобные проявления оставались незаметными.

Специалисты улучшили метод магнитооптического эффекта Керра (МОЭК), использующий лазер для анализа отраженного света при влиянии магнитных полей. Они применили синий лазер с длиной волны 440 нм вместе с высокочастотной модуляцией магнитного поля, что позволило повысить точность измерений. За счет этого получилось зафиксировать магнитные отклики даже в немагнитных металлах, включая медь, золото, алюминий, тантал и платину, что считалось ранее почти невыполнимым.

Предложенный способ представляет собой неинвазивное и высокоэффективное средство изучения магнитных свойств металлов, исключающее применение громоздких магнитов и криогенного оборудования. Благодаря своей простоте и точности этот метод способен существенно ускорить разработку новых поколений процессоров, повысить энергетическую эффективность устройств и обеспечить создание датчиков с рекордной чувствительностью.

Тем временем российские ученые представили технологию для создания процессоров будущего.