Истражувачи од Германија и меѓународен тим соопштија дека забележале нов вид магнето-оптички транспорт во квантен материјал, при што екситоните се движат со помош на спински бранови. Овој ефект е регистриран во антиферомагнетниот полупроводник хром сулфид бромид (CrSBr), а резултатите се објавени во списанието Nature Nanotechnology.
Екситоните се квазичестички што настануваат кога светлина ќе возбуди електрон во материјалот, оставајќи зад себе позитивно наелектризирана „дупка“. Електронот и дупката потоа се врзуваат и се однесуваат како нова честичка која може ефикасно да апсорбира и повторно да емитува светлина. Токму поради тоа, екситоните се важни за истражувањата поврзани со складирање и пренос на оптички информации.
Во новата студија, научниците го ладеле материјалот до околу -141,15 Целзиусови степени, температура на која тој влегува во магнетна состојба. Под такви услови, спиновите на електроните почнуваат да осцилираат и да се шират низ материјалот во форма на бранови. Наместо екситоните да се движат случајно, како што обично се очекува, мерењата покажале дека тие се „носени“ од овие спински бранови и на тој начин се пренесуваат исклучително брзо и насочено.
Според тимот, ова е прв јасен доказ дека транспортот на оптички квазичестички може директно да зависи од магнетниот поредок во квантен материјал. Досега магнетниот поредок најчесто се поврзуваше со контрола на електронскиот транспорт, што е основа на низа современи сензори и електронски компоненти. Новиот резултат покажува дека сличен принцип може да важи и за оптички побудувања.
Научниците сметаат дека откритието отвора простор за развој на хибридни технологии кои ќе ги спојуваат магнетизмот и фотониката. Оптичките кола теоретски можат да пренесуваат информации побрзо и со помали загуби од класичните електронски системи, а можноста тие да се контролираат преку магнетни состојби би можела да стане важна за идните квантни и спинтронски уреди.
Студијата дополнително го истакнува CrSBr како еден од поинтересните квантни материјали за идни магнето-оптички апликации. Иако екситоните во овој материјал се познати само неколку години, сега станува јасно дека нивното движење не е само оптички феномен, туку и тесно поврзано со внатрешната магнетна динамика на материјалот.
