Взаимодействие связывает спин электрона с угловым моментом электромагнитного поля и является причиной множества явлений в большом классе технологически важных материалов. Исследователи из Университета Арканзаса предложили взаимодействие в 2013 году.Помимо заряда, у электронов есть спин. Понимая и используя различные состояния, достигаемые при вращении спина электрона, исследователи могут потенциально увеличить емкость хранения информации, например, в компьютерах.
Новое открытие, опубликованное в журнале Physical Review B, способствует фундаментальному пониманию магнитных систем, а также мультиферроиков, которые могут изменять свою электрическую поляризацию в магнитном поле или магнитные свойства в электрическом поле. Раздел быстрой связи Physical Review B, журнала Американского физического общества, посвящен ускоренной публикации особенно важных новых результатов.«Благодаря этому взаимодействию магнитные моменты могут генерировать электрическую поляризацию, а электрическая поляризация может создавать магнитную текстуру в мультиферроиках», — сказал Лоран Беллэйш, заслуженный профессор физики в Университете Арканзаса. «Это дает еще один способ настройки или управления свойствами материала для практического применения в устройствах, основанных на электрических и магнитных свойствах».
Сурендра Сингх, профессор физики, и Беллайче были частью команды U of A, которая в 2013 году предложила, что угловой момент электромагнитного поля может напрямую связываться со спином электрона, чтобы произвести физическую энергию. Эта прямая связь объясняет известные тонкие явления в магнитоэлектрических материалах и предсказывает эффекты, которые еще не наблюдались экспериментально.
«Долгое время ученые объясняли эти эффекты, используя только так называемое спин-орбитальное взаимодействие», — сказал Сингх. «Наша статья показывает, что угловое магнитоэлектрическое взаимодействие также вносит свой вклад в эти эффекты и что этот термин, наряду со спин-орбитальной связью, естественным образом вытекает из более точной теории электронно-света. Просто его так долго игнорировали».Результаты были получены благодаря совместным усилиям с двумя другими группами — Ритвиком Мондалом, Марко Берриттой и Питером М. Оппениром из Упсальского университета в Швеции и Шарлем Пайяром и Брахимом Дхилом из Ecole Centrale of Paris во Франции.
Исследование финансировалось Министерством энергетики США и Французским национальным исследовательским агентством.