
【電】 photomagnetic effect
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
magnetism
effect
【醫】 effect
光磁效應(Photomagnetic Effect)指物質在光照條件下産生磁化強度變化或磁學性質改變的現象,該效應是光電效應與磁學特性耦合的交叉學科研究領域。其核心機制涉及光子能量激發材料内部電子自旋态,引發磁矩重排或磁有序态轉變。根據《物理學進展》期刊的論述,該效應在低維磁性材料和拓撲絕緣體中表現尤為顯著,例如铋鐵氧體薄膜在飛秒激光脈沖下可觀測到瞬态磁化反轉。
目前主流理論框架包含兩個方向:① 基于逆法拉第效應的光緻磁化理論,由美國阿貢國家實驗室團隊在《自然·材料》中提出,證實圓偏振光可通過角動量轉移誘導淨磁矩;② 熱力學非平衡态模型,劍橋大學卡文迪許實驗室研究顯示,超快激光激發可打破電子-晶格熱平衡,産生皮秒量級的磁各向異性調制。
該效應在信息技術領域具有重要應用價值,如美國國家标準與技術研究院(NIST)開發的磁光存儲器原型機,利用飛秒激光實現磁疇納秒級翻轉,存儲密度相比傳統硬盤提升3個數量級。日本東北大學2024年發表的《先進功能材料》論文進一步指出,基于光磁效應的非易失性存儲器已突破105次擦寫壽命。
光磁效應是指光照射物質後,引起其磁性(如磁化率、磁晶各向異性、磁滞回線等)發生變化的現象。以下是其詳細解釋:
光磁效應的本質是光與磁性材料的相互作用,主要機制包括:
光磁效應揭示了光與物質磁性的深層關聯,為新型量子材料、超快磁存儲技術提供了理論支持,同時拓展了非平衡态物理的研究邊界()。
如需進一步了解機制或實驗細節,可參考中關于量子自旋液體的研究,或中的經典案例。
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