Descubierto tan recientemente como en 2006 por CD Stanciu y F. Hansteen y publicado en Physical Review Letters , [1] [2] este efecto generalmente se llama inversión de magnetización totalmente óptica . Esta técnica de inversión de magnetización se refiere a un método de inversión de la magnetización en un imán simplemente por luz polarizada circularmente y donde la dirección de magnetización está controlada por la helicidad de la luz . En particular, la dirección del momento angular de los fotones establecería la dirección de magnetización sin la necesidad de un campo magnético externo . De hecho, este proceso podría verse como similar a la inversión de magnetización por inyección de espín (ver también espintrónica ). La única diferencia es que ahora, el momento angular es suministrado por los fotones polarizados circularmente en lugar de los electrones polarizados .
Aunque se ha demostrado experimentalmente, el mecanismo responsable de esta inversión de magnetización totalmente óptica aún no está claro y sigue siendo un tema de debate. Por lo tanto, aún no está claro si un efecto Einstein-de Haas inverso [3] [4] es responsable de esta conmutación o un proceso de dispersión óptica coherente de tipo Raman estimulado. [4] Sin embargo, debido a que fenomenológicamente es el efecto inverso del efecto Faraday magneto-óptico , la inversión de magnetización por luz polarizada circularmente se conoce como el efecto Faraday inverso .
Los primeros estudios en plasmas, [5] sólidos paramagnéticos, [4] materiales magnéticos dieléctricos [6] [7] y semiconductores ferromagnéticos [8] demostraron que la excitación de un medio con un pulso láser polarizado circularmente corresponde a la acción de un campo magnético efectivo. Sin embargo, antes de los experimentos de Stanciu y Hansteen, se consideraba imposible la inversión de la magnetización controlable completamente por medios ópticos en un estado magnético estable. [1]
En la teoría cuántica de campos y la química cuántica, el efecto en el que el momento angular asociado al movimiento circular de los fotones induce un momento angular en los electrones se denomina fotomagnetón . Este campo magnético axial con origen en el momento angular de los fotones se ha denominado en ocasiones en la literatura campo B. [9] [10]
La inversión de magnetización mediante luz polarizada circularmente es la forma más rápida conocida de revertir la magnetización y, por lo tanto, de almacenar datos: la inversión de magnetización se induce en la escala de tiempo de femtosegundos , lo que se traduce en un potencial de velocidades de almacenamiento de datos de aproximadamente 100 TBit /s.