メタマテリアル内に光を閉じ込めると磁性が 10 倍になる

Jul 19, 2023

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これにより、不可能だと思われていたテクノロジーへの扉が開かれる可能性があります。

現代の生活は電磁気によって可能になっています。 あなたが今日使用しているテクノロジーはどれも、何世紀にもわたって物理学によって発見された電磁特性を使用しています。 電磁スペクトルの一部である光と磁気を操作する新しい方法を見つけることで、私たちがまだ想像できないテクノロジー（特に量子の領域）の創造が可能になります。

この自然の基本的な力を制御する新しい方法を探るため、ニューヨーク市立大学 (CCNY) の科学者たちは、磁性メタマテリアルの内部に光を閉じ込め、その過程で材料自体の磁性を 10 倍高めました。 研究結果は今週、ネイチャー誌に掲載された。

使用された材料は、クロム、硫黄、臭素を層状にした半導体で、磁性ファンデルワールス材料（オランダの理論物理学者ヨハネス・ディデリク・ファンデルワールスにちなんで命名）として知られるクラスに属します。 これらの材料には、自然に存在する材料では一般的に見られない属性が含まれており、科学者はその可能な用途を理解し始めたばかりです。

重要なのは、このファンデルワールス材料には、光と他の粒子の両方と相互作用する励起子として知られる準粒子を作成する能力があることです。 これらの光学的相互作用が光を捕らえ、材料を非常に磁性のあるものにします。

「光は磁石の中で行ったり来たりするので、相互作用が本当に強化されます」と、この研究の筆頭著者であるCCNYのフロリアン・ディルンバーガー氏はプレス声明で述べた。 「例を挙げると、外部磁場を適用すると、光の近赤外線反射が大きく変化し、材料の色が基本的に変わります。 これはかなり強力な光磁気反応です。」

光と磁気の間のこれほど強い相互作用は一般的ではないため、研究者らは、多くの磁気光学技術には高感度の光検出が必要であると述べています。 しかし、この新素材は両者の間の溝を埋めるものであり、これまで不可能と思われていた技術への扉を開く可能性がある。

研究の共著者であるJiamin Quan氏は声明で、「今日の磁性材料の技術応用は主に磁気電気現象に関連している」と述べた。 「磁気と光の間のこれほど強い相互作用を考えると、私たちはいつか磁気レーザーを作成することを期待できるようになり、光学的に制御される磁気メモリの古い概念を再考する可能性があります。」

ダレンはポートランドに住んでおり、猫を飼っています。SF や世界の仕組みについて執筆/編集しています。 よく探せば、Gizmodo and Paste で彼の以前の記事を見つけることができます。

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