Peneliti di Universitas Konstanz telah mengembangkan teknik untuk mengubah sifat magnetik material menggunakan denyut laser, secara efektif mengubah satu material menjadi material lain pada suhu kamar. Dengan merangsang pasangan magnon dalam kristal hematit umum, metode ini memungkinkan kontrol non-termal terhadap keadaan magnetik dan transmisi data potensial pada kecepatan terahertz. Terobosan ini dapat memungkinkan studi efek kuantum tanpa pendinginan ekstrem.
Sebuah tim fisikawan yang dipimpin oleh Davide Bossini di Universitas Konstanz telah mencapai kemajuan signifikan dalam ilmu material dengan menggunakan cahaya untuk membentuk ulang perilaku magnetik padatan. Teknik ini melibatkan denyut laser yang merangsang secara koheren pasangan magnon—kuanta gelombang spin—pada frekuensi tinggi, memengaruhi frekuensi dan amplitudo magnon lainnya tanpa menghasilkan panas. Proses non-termal ini mengubah kumpulan resonansi magnetik unik material, yang digambarkan oleh Bossini sebagai 'DNA magnetik' atau 'sidik jari' miliknya, sementara membuatnya berperilaku seperti material yang berbeda.
Penemuan ini, yang diterbitkan di Science Advances pada 24 Oktober 2025 (volume 11, isu 25, DOI: 10.1126/sciadv.adv4207), tidak terduga. 'Hasilnya adalah kejutan besar bagi kami. Tidak ada teori yang pernah memprediksikannya,' kata Bossini. Ia menekankan bahwa 'efek tersebut bukan disebabkan oleh rangsangan laser. Penyebabnya adalah cahaya, bukan suhu,' yang memungkinkan kontrol presisi atas sifat magnetik.
Metode ini bergantung pada kristal hematit yang tersedia secara luas, bijih besi yang secara historis digunakan dalam kompas. Berbeda dengan pendekatan sebelumnya yang terbatas pada rangsangan magnon frekuensi rendah, ini secara langsung menargetkan pasangan momentum tinggi, membuka kemungkinan untuk penyimpanan dan transmisi data kecepatan terahertz dalam spintronik. Ini mengatasi kemacetan data dari AI dan Internet of Things dengan memanfaatkan gelombang spin kolektif.
Lebih lanjut, teknik ini menunjukkan potensi untuk kondensat Bose-Einstein magnon energi tinggi pada suhu kamar, memungkinkan penelitian kuantum tanpa pendinginan mendekati nol absolut. Pekerjaan ini dilakukan dalam Pusat Penelitian Kolaboratif SFB 1432 tentang fluktuasi dan nonlinieritas dalam materi. Penulis termasuk Christoph Schönfeld, Lennart Feuerer, Julian Bär, dan lainnya, dengan kontribusi dari Wolfgang Belzig, Ulrich Nowak, Alfred Leitenstorfer, Dominik Juraschek, dan Davide Bossini.