コンスタンツ大学の研究者らが、レーザーパルスを用いて材料の磁気特性を変化させる技術を開発し、室温で一つの材料を別の材料に効果的に変換した。一般的なヘマタイト結晶内のマグノン対を励起することで、この方法は非熱的な磁気状態の制御とテラヘルツ速度でのデータ伝送の可能性を可能にする。この画期的な成果は、極端な冷却なしに量子効果を研究できるかもしれない。
コンスタンツ大学のダヴィデ・ボッシーニ氏率いる物理学者チームは、光を利用して固体の磁気挙動を再形成することで、材料科学の分野で重要な進展を達成した。この技術は、高周波でスピン波の量子であるマグノン対をコヒーレントに励起するレーザーパルスを伴い、他のマグノンの周波数と振幅に影響を与えつつ熱を発生させない。この非熱プロセスは、材料の独自の磁気共鳴集合を変化させ、ボッシーニ氏がその「磁気DNA」や「指紋」と表現したものを一時的に変え、異なる材料のように振る舞わせる。
この発見は、2025年10月24日にScience Advancesに掲載された（巻11、号25、DOI: 10.1126/sciadv.adv4207）もので、予想外だった。「この結果は私たちにとって大きな驚きでした。どの理論もこれを予測していませんでした」とボッシーニ氏は述べた。彼は、「効果はレーザー励起によるものではなく、光が原因で温度ではない」と強調し、磁気特性の精密制御を可能にする。
この方法は、コンパスに歴史的に使用された鉄鉱石である広く入手可能なヘマタイト結晶に依存する。以前の低周波マグノン励起に限定されたアプローチとは異なり、これは高運動量の対を直接標的とし、スピントロニクスにおけるテラヘルツ速度のデータストレージと伝送の可能性を開く。AIとモノのインターネットからのデータボトルネックに対処し、集団スピン波を活用する。
さらに、この技術は高エネルギー・マグノンの室温ボース・アインシュタイン凝縮体の可能性を示唆し、絶対零度近くへの冷却なしに量子研究を可能にする。この研究は、物質内の変動と非線形性に関する共同研究センターSFB 1432内で実施された。著者にはクリストフ・シェーンフェルト、レンナルト・フォイアラー、ユリアン・ベールらが含まれており、ヴォルフガング・ベルツィヒ、ウルリヒ・ノヴァク、アルフレッド・ライテンシュトゥルファー、ドミニク・ユラシェク、ダヴィデ・ボッシーニ氏からの貢献がある。