室温での非磁性材料のレーザー誘起磁化は、より高速でエネルギー効率の高い情報伝送および保存技術の開発につながる可能性があります。

スウェーデンのストックホルム大学、北欧理論物理学研究所、イタリアのベニスにあるチャヴスカリ大学の研究者らは、レーザーが室温で量子挙動を誘発し、非磁性体を磁性化する方法の実証に初めて成功した。この画期的な進歩により、より高速でエネルギー効率の高いコンピューター、情報伝送、データストレージへの道が開かれると期待されている。この研究は、ネイチャー誌の最新号に掲載されている。
研究チームは今回、量子物質であるチタン酸ストロンチウムを特定の波長と偏光を持つ短く強力なレーザー光線の中に置き、誘導磁性を発生させた。この方法により、光が物質内の原子と電子を円運動させ、電流を発生させて冷蔵庫のマグネットのように磁性を持たせることができる。
研究者たちは、新しい遠赤外線光源を開発することでこれを実現しました。この光源は「コルク抜き」の形をした偏光を持っています。室温で物質が磁性を帯びる様子を実験的に誘発し、明確に観察できたのはこれが初めてです。
磁石は通常金属で作られるが、この新しい方法では、多くの絶縁体から磁性材料を作ることができる。この画期的な技術は、さまざまな情報技術に幅広く応用されると期待されており、超高速磁気スイッチ、情報転送およびデータ保存、より高速でエネルギー効率の高いコンピューターの開発への扉を開くことになるだろう。
この発見は他のいくつかの研究室でも再現されている。ネイチャー誌の同じ号に掲載された論文では、この手法を使って磁気情報を書き込み、保存できることが示されており、光から新しい材料を設計する新たな章を開く可能性がある。

ストックホルム大学の研究室の研究者。画像提供：マグナス・ベルグストローム / クヌート・アンド・アリス・ワレンバーグ財団