Tænd/sluk i trilliontedele af et sekund:Optisk styrede magnetfelter

I analogi bevæger ladningsbærerne, der exciteres af den proptrækkerformede THz-stråling, sig i en cirkulær bevægelse i skiverne og fungerer således som bittesmå elektromagneter. Inden for eksperimentet blev der genereret magnetiske felter i området 0,5 Tesla; det svarer til omkring 10.000 gange Jordens magnetfelt. Hyppigheden af ​​plasmonen kan justeres via grafenskivens diameter. Med hensyn til deres effekt kan de bittesmå diske sammenlignes med stærke permanente magneter, men de kan tændes eller slukkes inden for picosekunder – med andre ord på en billiontedel af et sekund.

Selvom eksperimenterne er grundforskning, er der realistiske potentielle anvendelsesmuligheder:Ved at bruge grafenskiver har fysikerne udviklet optisk skiftede magnetfelter, som kan bruges til at påvirke andre materialer i nærheden. I kvanteprikker, der oplyser skærme, kan lysets farve for eksempel justeres. Hvad angår magnetokaloriske materialer, ændrer de deres temperatur afhængigt af det anvendte magnetfelt.

Denne publikation er resultatet af et samarbejde mellem Mittendorff-arbejdsgruppen og nationale og internationale partnere:Grafenskiverne blev fremstillet ved University of Maryland (U.S.), og målingerne blev udført på Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.

Flere oplysninger: Jeong Woo Han et al., Stærke transiente magnetiske felter induceret af THz-drevne plasmoner i grafendiske, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43412-x

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af University of Duisburg-Essen