طور باحثون في جامعة كونستانز تقنية لتغيير الخصائص المغناطيسية للمواد باستخدام نبضات الليزر، مما يحول مادة إلى أخرى فعليًا عند درجة حرارة الغرفة. من خلال إثارة أزواج من الماغنونات في بلورات الهيماتيت الشائعة، يمكن للطريقة التحكم غير الحراري في الحالات المغناطيسية والنقل المحتمل للبيانات بسرعات تيراهيرتز. قد يسمح هذا الاختراق بدراسة الآثار الكمومية دون تبريد شديد.
حقق فريق من الفيزيائيين بقيادة دافيدي بوسيني في جامعة كونستانز تقدمًا كبيرًا في علوم المواد باستخدام الضوء لإعادة تشكيل السلوك المغناطيسي للمواد الصلبة. تشمل التقنية نبضات ليزر تثير بشكل مترابط أزواج من الماغنونات —كميات من موجات السبين— عند ترددات عالية، مما يؤثر على ترددات وأمplitudes الماغنونات الأخرى دون توليد حرارة. يغير هذا العملية غير الحرارية مجموعة الرنين المغناطيسي الفريدة للمادة، والتي وصفها بوسيني بأنها 'الحمض النووي المغناطيسي' أو 'البصمة' الخاصة بها، مما يجعلها تتصرف مؤقتًا مثل مادة مختلفة.
كان الاكتشاف، المنشور في Science Advances في 24 أكتوبر 2025 (المجلد 11، العدد 25، DOI: 10.1126/sciadv.adv4207)، غير متوقع. 'كان النتيجة مفاجأة كبيرة بالنسبة لنا. لم تتنبأ بها أي نظرية على الإطلاق'، قال بوسيني. أكد أن 'التأثيرات ليست ناتجة عن إثارة الليزر. السبب هو الضوء، وليس درجة الحرارة'، مما يسمح بالتحكم الدقيق في الخصائص المغناطيسية.
يعتمد الطريقة على بلورات الهيماتيت المتوفرة على نطاق واسع، وهي خام حديد استخدم تاريخيًا في البوصلات. بخلاف النهج السابقة المحدودة بإثارة الماغنونات منخفضة التردد، يستهدف هذا مباشرة أزواجًا عالية الزخم، مما يفتح إمكانيات لتخزين ونقل البيانات بسرعات تيراهيرتز في السبينترونيكس. يعالج عنق الزجاجة في البيانات من الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء من خلال الاستفادة من موجات السبين الجماعية.
بالإضافة إلى ذلك، تشير التقنية إلى إمكانية وجود تكثيفات بوز-أينشتاين للماغنونات عالية الطاقة عند درجة حرارة الغرفة، مما يمكن البحث الكمومي دون التبريد إلى ما يقارب الصفر المطلق. أجري العمل ضمن مركز البحث التعاوني SFB 1432 حول التقلبات واللا خطيات في المادة. يشمل المؤلفون كريستوف شونفيلد، لينارت فويورر، يوليان بير، وآخرين، مع مساهمات من فولفغانغ بيلزيغ، أولريش نوفاك، ألفرد لايتنستورفر، دومينيك يوراشيك، ودافيدي بوسيني.