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La lumière crée un aimant dans un supraconducteur ✛ ✎

Original: "Microwave-Induced Optomagnetism in High-Temperature Superconductors"
· Anoop Dhillon, Amir Borji, Hamed Majedi
arXiv:2608.31127v1 · 2026-08-31 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 1 min
Supraconductivité
Des micro-ondes à champ électrique rotatif ont transformé un supraconducteur en aimant permanent.

D'ordinaire, un champ magnétique est créé par une bobine parcourue par un courant. Mais dans cette expérience, l'aimant est apparu dans le supraconducteur lorsqu'on y a envoyé des micro-ondes. La lumière à champ électrique rotatif a forcé les électrons à se déplacer en cercle, et comme le supraconducteur ne présente aucune résistance, ce mouvement ne s'atténue pas. Résultat : un champ magnétique permanent.

Pour s'assurer que l'effet n'était pas dû à un échauffement, la polarisation de la lumière a été commutée 83 000 fois par seconde. En polarisation linéaire, aucun signal n'a été détecté, tandis qu'en polarisation circulaire, il n'apparaissait qu'en dessous de la température de transition.

L'intérêt pratique est que de tels aimants sans contact pourraient remplacer les fils dans les ordinateurs quantiques. Les fils chauffent et perturbent le fonctionnement des qubits, alors que la lumière contrôle le champ magnétique sans pertes.

Le graphe entier →

La conversion optomagnétique efficace de 1.75 T/(W/cm²) signifie qu'un rayonnement micro-onde d'une puissance de seulement 1 W par centimètre carré crée un champ magnétique de près de deux teslas. Pour comparaison, un aimant néodyme typique produit environ 1.2 T à sa surface.

\langle \tilde{M} \rangle = \gamma(\omega) \operatorname{Im}[\tilde{E} \times \tilde{E}^*]
L'aimantation est proportionnelle au coefficient gyrotropique et à la partie imaginaire du produit vectoriel du champ électrique avec son conjugué complexe
\gamma(\omega) = \frac{n_s e^3}{4 m_s^{*2} \omega^3} + \frac{n_n e^3}{4 m_n^{*2} \omega^3} \frac{\omega^2 \tau_n^2}{1 + \omega^2 \tau_n^2}
Contribution du condensat supraconducteur et des quasi-particules normales ; aux fréquences micro-ondes, la contribution de la composante normale est supprimée d'un facteur 10^7
\tilde{\rho}_H = \frac{\tilde{\sigma}_{xy}}{\tilde{\sigma}_{xx}^2 + \tilde{\sigma}_{xy}^2}
La résistance de Hall s'exprime en fonction des conductivités gyromagnétiques des deux fluides
Scientifiques
Michael FaradayHendrik LorentzSatyendra Nath BoseJohn BardeenFelix BlochGeorg Ohm
Notions
effets magnétophotoniques loi de l'induction électromagnétique de Faraday effet Faraday supraconductivité induite par la lumière effet Kerr magnéto-optique mesure micro-onde cryogénique signal micro-onde vortex magnétique supraconductivité en couche mince transition de phase supraconductrice ancrage du flux réfrigération magnétique supraconducteur à haute température dispositif thermoélectrique fil supraconducteur vortex optique ferroélectrique ordre antiferromagnétique effondrement de la fonction d'onde constante de Faraday