音を媒介にした磁気と光の効果的な結合

April, 15, 2014, Berkeley--音を媒介にすることで磁気と光が効果的に結合できる。新たに発見されたこの現象は、光の助けを借りて磁気デバイスにデータを記録するために重要になり得る。
　光の助けを借りて媒体の磁気状態をコントロールすることは、新しい世代の磁気データ蓄積デバイスの開発で最良の方法になる可能性がある。問題は、光学的に磁気をコントロールするための効果的なメカニズムの発見だ。言うまでもなく、量子力学によると光と物質の相互作用で最強効果は電子に対する光の電界効果である。このことは、ある程度の磁化が保存されなければならないことを示唆している。
　オランダ、ナイメーヘン(Nijmegen)とクリミアのシンフェロポリ (Simferopol)の国際研究チームは、光学的に磁気をコントロールする、非常に効果的な方法を発見した。予想外であったが、光学的に周波数fの音が発せられると、周波数f, 2f, 3fで磁化の反応が伴った。そのような現象は非調和性と言われている。どんな振り子でも、平衡からの偏差が大きくなると非調和になる。
　「磁化のレーザ誘起振動が非調和になるという事実は非常に興味深い。これは、光と磁気との結合が非常に効果的であることを意味しており、光の助けを借りて磁気情報を記録するというわれわれの夢に近づいている」とオランダ、Radboud大学の研究グループリーダー、Alexey Kimel助教授は言う。
　研究グループはこの効果をホウ酸鉄で観察した。この材料はヘマタイトに非常に近い。ヘマタイトは最も安価な磁石の1つで、広く普及している鉱物。「光学実験には、グリーンホウ酸鉄の方がブラックヘマタイトよりも遙かに便利だが、両方の結晶の磁気現象は非常に似通っている」。