CCNYの科学者が磁石の中に光を閉じ込める

磁性結晶内に閉じ込められた光は、その磁気光学相互作用を強力に強化することができます。 レズリンド・ブシャティが作成した画像。

ニューヨーク市立大学のヴィノッド・M・メノン氏と彼の研究グループが主導した新しい研究は、磁性材料の内部に光を閉じ込めることで、その固有の特性が劇的に向上する可能性があることを示した。 磁石の強力な光学応答は、磁気レーザーや光磁気メモリデバイスの開発、さらには新たな量子変換アプリケーションにとって重要です。

ジャーナル「ネイチャー」に掲載された新しい論文で、メノンと彼のチームは、強く束縛された励起子、特に強い光相互作用を持つ準粒子をホストする層状磁石の特性を報告しています。 そのため、この素材はそれ自体で光を閉じ込めることができます。 彼らの実験が示すように、磁気現象に対するこの材料の光学的応答は、一般的な磁石の光学的応答よりも数桁強力です。 「光は磁石の中で行ったり来たりするので、相互作用が本当に強化されます」と研究の筆頭著者であるフロリアン・ディルンバーガー博士は述べた。 「例を挙げると、外部磁場を加えると、光の近赤外線反射が大きく変化し、材料の色が基本的に変わります。これはかなり強力な磁気光学反応です。」

「通常、光は磁気にそれほど強く反応しません」とメノン氏は言う。 「これが、磁気光学効果に基づく技術的応用が高感度の光検出スキームの実装を必要とする理由です。」

この進歩が一般の人々にどのような恩恵をもたらすかについて、研究共著者の Jiamin Quan 氏は次のように述べています。「今日の磁性材料の技術応用は、主に磁気電気現象に関連しています。 磁気と光の間のこのような強い相互作用を考えると、私たちはいつか磁気レーザーを作成することを期待できるようになり、光学的に制御される磁気メモリの古い概念を再考する可能性があります。」 メノングループの大学院生、レズリンド・ブシャティ氏もこの実験研究に貢献した。

ニューヨーク州先端科学研究センターのアンドレア・アル氏と彼のグループと緊密に協力して行われた研究は、大規模な国際協力の成果です。 CCNY と ASRC で行われた実験は、ワシントン大学で Xiaodong Xu 教授のグループの Geoffrey Diederich 博士によって行われた測定によって補完されました。 理論的サポートは、マドリッド自治大学のアカシュディープ・カムラ博士とフランシスコ・J・ガルシア・ビダル教授、およびミシガン大学のマティアス・フロリアン博士によって提供されました。 この材料はUCTプラハのZdenek Sofer教授とKseniia Mosinaによって成長させられ、プロジェクトはMITのJulian Klein博士によってさらに支援されました。 CCNY での研究は、米国空軍科学研究局、国立科学財団 (NSF) – 材料研究部門、NSF CREST IDEALS センター、DARPA、およびドイツ研究財団を通じて支援されました。

ニューヨーク市立大学について 1847 年以来、ニューヨーク市立大学は、さまざまな分野で何世代にもわたるニューヨーカーに質の高い、手頃な価格の教育を提供してきました。 CCNY は社会変革の最前線に立つ立場を重視しています。 ハーバード大学を拠点とする Opportunity Insights により、米国の厳選された公立大学 369 校の中で、全体的なモビリティ インデックスで第 1 位にランクされています。 この指標はアクセスと成果の両方を反映しており、CCNY の学生が収入 5 分位を 2 つ以上上に上がる可能性を表しています。 教育研究団体 Degree Choices は、経済的な投資収益率で CCNY を全国の大学の中で第 1 位にランク付けしています。 さらに、世界大学ランキングセンターは、CCNYを学業の優秀さの点で世界の大学の上位1.8%に位置づけています。 労働分析会社Emsiは、CCNYが地域経済（5つの自治区と隣接する5つの郡）に与える年間経済効果を19億ドルと試算し、学生、納税者、社会に対する「ドル換算」の投資収益率を定量化している。 シティカレッジでは、多額の資金提供を受けた研究、創造性、奨学金に支えられ、15,000 人を超える学生が 8 つの学校と部門で学部および大学院の学位を取得しています。 今年、CCNYはこれまでで最も大規模な募金キャンペーンを開始した。 「Doing Remarkable Things Together」と題されたこのキャンペーンは、大学の使命を支援するために大学の財団の総資産を 10 億ドル以上にすることを目指しています。 CCNY は、ニューヨーク市そのものと同じくらい多様性があり、ダイナミックで先見の明があります。 CCNY メディア キットを表示します。