En laserinducerad magnetisering av icke-magnetiska material vid rumstemperatur kan leda till utvecklingen av snabbare och mer energieffektiv informationsöverföring och lagringsteknik

Forskare från Stockholms universitet i Sverige, Nordiska institutet för teoretisk fysik och universitetet i Cavuscari i Venedig, Italien, har för första gången lyckats visa hur lasrar kan inducera kvantbeteende vid rumstemperatur och göra icke-magnetiska material magnetiska. Genombrottet förväntas bana väg för snabbare och mer energieffektiva datorer, informationsöverföring och datalagring. Studien publiceras i det senaste numret av tidskriften Nature.
Teamet producerade denna gång inducerad magnetism genom att placera ett kvantmaterial, strontiumtitanat, i en kort, intensiv laserstråle med en viss våglängd och polarisation. Denna metod tillåter ljus att flytta atomer och elektroner i materialet i en cirkulär rörelse, vilket skapar en elektrisk ström och gör den magnetisk som en kylskåpsmagnet.
Det gjorde forskarna genom att utveckla en ny fjärrinfraröd ljuskälla. Ljuskällan har en polarisering i form av en "korkskruv". Det är första gången de experimentellt har kunnat inducera och tydligt se hur material blir magnetiska vid rumstemperatur.
Medan magneter vanligtvis är gjorda av metall, tillåter den nya metoden att magnetiska material tillverkas av många isolatorer. Genombrottet förväntas ha breda tillämpningar inom en mängd olika informationsteknologier och kommer att öppna dörren till utvecklingen av ultrasnabba magnetomkopplare, informationsöverföring och datalagring samt snabbare, mer energieffektiva datorer.
Fynden har replikerats i flera andra laboratorier. En artikel i samma nummer av Nature visar att metoden kan användas för att skriva och lagra magnetisk information, vilket kan öppna ett nytt kapitel i design av nya material från ljus.

Forskare i labbet vid Stockholms universitet. Bildkredit: Magnus Bergström / Knut och Alice Wallenbergs stiftelse