實驗物理學家重新定義了超快 相干的磁性

材料的電子特性可以通過飛秒(10-15秒)內的光吸收直接影響，這被認為是電子電路可達到的最大速度的極限。相比之下，物質的磁矩到目前為止只能通過光和磁耦合過程以及通過磁場的迂回方式受到影響，這就是磁性切換需要更長時間和至少幾百飛秒的原因。 。

從馬克斯-普朗克研究所量子光學和微觀物理學中，馬克斯·玻恩研究所，在格賴夫斯瓦爾德和技術的格拉茨大學大學的研究人員組成的一個財團只是現(xiàn)在已經能夠操縱磁特性上一次的鐵磁材料的可見光的電場振蕩的范圍 - 并因此通過激光脈沖與電特性同步。這種影響能夠加速200倍，并使用時間分辨阿秒光譜法進行測量和表示。研究人員在雜志上介紹了他們的實驗性質。

材料的組成作為一個關鍵標準

在阿秒光譜學中，磁性材料用超短激光脈沖轟擊并受到電子影響。“光閃爍引發(fā)了材料中固有的，通常是延遲的過程。電子激發(fā)轉化為磁性的變化，”直到最近在慕尼黑馬克斯普朗克量子光學研究所工作的Martin Schultze解釋說，現(xiàn)任TU Graz實驗物理研究所教授。由于鐵磁體與非磁性金屬的組合，所述實驗中的磁反應與電子反應一樣快。“通過特殊的星座，我們在光學上能夠實現(xiàn)電荷載體的空間重新分布，從而導致磁性的直接相關變化，”MarkusMünzenberg說。

舒爾茨對研究成功的規(guī)模充滿熱情：“從未觀察到如此快速的磁性現(xiàn)象。通過這種方式，超快磁性將具有全新的意義。” 柏林Max Born研究所的研究人員Sangeeta Sharma對使用計算機模型的基本過程進行了預測，他們給人留下了深刻的印象：“我們期待在磁性和電子自旋發(fā)揮作用的所有應用中，顯著提高開發(fā)效率。”

朝向相干磁性的第一步

此外，研究人員在他們的測量中表明，觀測過程是連貫的：這意味著移動電荷載體的量子力學波性質得以保留。這些條件允許科學家使用單個原子作為信息載體而不是更大的材料單元，或者使用另一個特定延遲的激光脈沖來影響變化的磁性，從而推進技術的小型化。“關于新的觀點，這可能導致類似于磁性領域的奇妙發(fā)展，例如量子計算中的電子一致性，”Schultze希望如此，他現(xiàn)在領導一個專注于實驗物理研究所的阿秒物理學的工作組。