main concepts scientists sections
ПростоПопулярноПодробно

Свет создаёт магнит в сверхпроводнике ✛ ✎

Оригинал: "Microwave-Induced Optomagnetism in High-Temperature Superconductors"
· Anoop Dhillon, Amir Borji, Hamed Majedi
arXiv:2608.31127v1 · 2026-08-31 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Сверхпроводимость
Микроволны с вращающимся электрическим полем превратили сверхпроводник в постоянный магнит.

Обычно магнитное поле создают катушкой с током. Но в этом эксперименте магнит появился в сверхпроводнике, когда на него направили микроволны. Свет с вращающимся электрическим полем заставил электроны двигаться по кругу, а поскольку в сверхпроводнике нет сопротивления, это движение не затухает. В результате получилось постоянное магнитное поле.

Чтобы убедиться, что эффект не от нагрева, поляризацию света переключали 83 тысячи раз в секунду. При линейной поляризации сигнала не было, а при круговой он появлялся только ниже температуры перехода.

Практическая польза в том, что такие бесконтактные магниты могут заменить провода в квантовых компьютерах. Провода греются и мешают работе кубитов, а свет управляет магнитным полем без потерь.

Весь граф →

Эффективная оптомагнитная конверсия 1.75 Тл/(Вт/см²) означает, что микроволновое излучение мощностью всего 1 Вт на квадратный сантиметр создаёт магнитное поле почти в два тесла. Для сравнения, типичный неодимовый магнит даёт около 1.2 Тл у поверхности.

\langle \tilde{M} \rangle = \gamma(\omega) \operatorname{Im}[\tilde{E} \times \tilde{E}^*]
Намагниченность пропорциональна гирационному коэффициенту и мнимой части векторного произведения электрического поля на комплексно-сопряжённое
\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}
Вклад сверхпроводящего конденсата и нормальных квазичастиц; при микроволновых частотах вклад нормальной компоненты подавлен в 10^7 раз
\tilde{\rho}_H = \frac{\tilde{\sigma}_{xy}}{\tilde{\sigma}_{xx}^2 + \tilde{\sigma}_{xy}^2}
Холловское сопротивление выражается через гиромагнитные проводимости обеих жидкостей
Учёные
Michael FaradayHendrik LorentzSatyendra Nath BoseJohn BardeenFelix BlochGeorg Ohm
Понятия
магнитофотонные эффекты закон электромагнитной индукции Фарадея эффект Фарадея сверхпроводимость, индуцированная светом магнитооптический эффект Керра криогенное микроволновое измерение микроволновый сигнал магнитный вихрь сверхпроводимость тонких плёнок сверхпроводящий фазовый переход пиннинг потока магнитное охлаждение высокотемпературный сверхпроводник термоэлектрическое устройство сверхпроводящая проволока оптический вихрь сегнетоэлектрик антиферромагнитный порядок коллапс волновой функции постоянная Фарадея