Investigadores han descubierto una conexión más profunda entre la luz y el magnetismo de la que demostró Michael Faraday en 1845. Nuevos cálculos muestran que el componente magnético de la luz juega un papel significativo en el efecto Faraday, desafiando suposiciones largamente mantenidas. Este descubrimiento podría llevar a avances en tecnologías basadas en espín.
En 1845, el físico Michael Faraday realizó un experimento que proporcionó la primera evidencia directa que vinculaba el electromagnetismo y la luz. Hizo pasar luz a través de un trozo de vidrio mezclado con ácido bórico y óxido de plomo, sumergido en un campo magnético. La luz emergió con su polarización reorientada, demostrando lo que ahora se conoce como el efecto Faraday.
Durante 180 años, los científicos han entendido este efecto como resultado de la interacción entre el campo magnético, las cargas eléctricas en el material y el componente eléctrico de la luz, una onda electromagnética. Se asumía que el componente magnético de la luz no jugaba ningún papel efectivo. Sin embargo, Amir Capua y Benjamin Assouline en la Universidad Hebrea de Jerusalén en Israel han demostrado que esto no siempre es así.
“Hay una segunda parte de la luz que ahora entendemos que interactúa con los materiales”, dice Capua. Anteriormente, los investigadores pasaron por alto esto debido a la debilidad relativa de las fuerzas magnéticas en materiales como el vidrio de Faraday en comparación con las fuerzas eléctricas, y porque los espines cuánticos en materiales magnetizados suelen estar desincronizados con el componente magnético de la luz.
Capua y Assouline se dieron cuenta de que cuando el componente magnético de la luz está polarizado circularmente —en forma de remolino o como un sacacorchos— interactúa intensamente con los espines magnéticos del material. Notaron que el componente magnético de la luz naturalmente consiste en varias ondas de sacacorchos de este tipo.
Sus cálculos indican que repetir el experimento de Faraday con granate de terbio y galio (TGG) en lugar de vidrio mostraría que la interacción magnética representa el 17 por ciento del efecto Faraday con luz visible, y hasta el 70 por ciento con luz infrarroja.
Igor Rozhansky en la Universidad de Manchester, Reino Unido, describe los cálculos como convincentes y sugiere que podrían permitir nuevas formas de manipular espines en materiales. Capua vislumbra aplicaciones en sensores basados en espín y discos duros. Los hallazgos se publicaron en Scientific Reports (DOI: 10.1038/s41598-025-24492-9).