Forskare vid Hebrew University of Jerusalem har upptäckt att ljusets magnetfält spelar en betydande roll i Faradayeffekten, vilket utmanar nästan 200 års vetenskaplig förståelse. Deras fynd visar att denna magnetiska komponent bidrar direkt till hur ljus interagerar med material. Forskningen öppnar för potentiella framsteg inom optik och spintronik.
I nästan två århundraden har Faradayeffekten — där ljusets polarisering roterar när det passerar genom ett material i ett magnetfält — förklarats enbart genom ljusets elektriska fält som interagerar med elektriska laddningar i materia. En ny studie ledd av Dr. Amir Capua och Benjamin Assouline från Hebrew University of Jerusalems Institut för Elektroteknik och Tillämpad Fysik vänder upp och ner på denna syn. Publicerad i Scientific Reports den 20 november 2025 visar forskningen att ljusets oscillerande magnetfält också utövar ett direkt inflytande genom att interagera med atomära spinn.
Teamet använde avancerade beräkningar baserade på Landau-Lifshitz-Gilbert-ekvationen, som modellerar spinnbeteende i magnetiska material, för att kvantifiera denna effekt. De tillämpade sin modell på Terbium Gallium Granat (TGG), en vanlig kristall för att studera Faradayeffekten. Resultaten indikerar att den magnetiska komponenten står för cirka 17 % av rotationen i det synliga spektrumet och upp till 70 % i infrarött.
"I enkla termer är det en interaktion mellan ljus och magnetism", säger Dr. Capua. "Det statiska magnetfältet 'vrider' ljuset, och ljuset i sin tur avslöjar materialets magnetiska egenskaper. Vad vi har funnit är att ljusets magnetiska del har en förstahandseffekt, den är förvånansvärt aktiv i denna process."
Capua förklarar vidare: "Med andra ord, ljus belyser inte bara materia, det påverkar det magnetiskt."
Benjamin Assouline tillägger: "Våra resultat visar att ljus 'pratar' med materia inte bara genom sitt elektriska fält, utan också genom sitt magnetiska fält, en komponent som till stor del har förbisetts fram till nu."
Denna reviderade förståelse kan bana väg för innovationer inom optisk datalagring, spintronik och ljusbaserad magnetisk kontroll, och potentiellt stödja spinnbaserad kvantdatorik.