法拉第效应中光的磁场作用揭示

2025-11-21 02:02:00 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 刘霞

以色列希伯来大学研究团队在19日出版的《科学报告》杂志发表论文,首次揭示了光的磁场在法拉第效应中扮演着直接角色。这一发现打破了180年来科学界认为法拉第效应中“只有光的电场才重要”的传统认知。

研究首次从理论层面证实:光的振荡磁场直接参与了法拉第效应的形成,表明光不仅能照亮物质,还能通过其磁性对物质产生影响。这一突破性发现为光学、自旋电子学及量子技术的发展开辟了新路径。

法拉第效应是指光在通过处于恒定磁场中的物质时,其偏振方向发生旋转的现象。自1845年英国科学家迈克尔·法拉第发现该效应以来,科学界一直将其归因于光的电场与物质内部电荷的相互作用。而新研究指出,长期以来被忽视的光的磁场,其实对这一效应产生了直接且可测量的贡献。

团队运用描述磁系统中自旋运动的朗道-利夫希兹-吉尔伯特方程进行精密计算,发现光的磁场能够在材料内部诱发磁矩,其作用方式类似于静磁场。

计算预测结果表明,若使用磁性材料铒镓石榴石重复法拉第实验,光的磁性作用对可见光穿过材料所产生的法拉第效应贡献可达17%;若使用红外光,这一比例可高达70%。这一结果说明光与物质的“对话”不仅通过电场进行,其磁场也是一个不可忽视的媒介,只是长期以来未被充分认识。

英国曼彻斯特大学科学家伊戈尔·罗詹斯基评价称,该计算结果具有说服力,值得通过实验进一步验证。法拉第效应中这一曾被忽略的磁性成分,或许能为科学家调控材料内部自旋提供新方法。

责任编辑:左常睿
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