प्रकाश का चुंबकीय घटक फैराडे प्रभाव को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है: 180 वर्षीय सिद्धांत की समीक्षा

हिब्रू विश्वविद्यालय, यरूशलेम के शोधकर्ताओं ने एक मौलिक भौतिकी सिद्धांत को चुनौती देते हुए नए शोध निष्कर्ष प्रकाशित किए हैं, जो लगभग 180 वर्षों से स्थापित था। यह अध्ययन, जो 19 नवंबर, 2025 को प्रतिष्ठित पत्रिका साइंटिफिक रिपोर्ट्स में प्रकाशित हुआ, यह स्थापित करता है कि प्रकाश की चुंबकीय घटक पदार्थ के साथ इसके संपर्क को सक्रिय रूप से आकार देती है, विशेष रूप से फैराडे प्रभाव के संदर्भ में।

पारंपरिक रूप से, वैज्ञानिकों का मानना था कि फैराडे प्रभाव, जिसे माइकल फैराडे ने 1845 में खोजा था, पूरी तरह से प्रकाश के विद्युत क्षेत्र और सामग्री के भीतर विद्युत आवेशों के बीच की परस्पर क्रिया का परिणाम था। हालाँकि, डॉ. अमीर कैपुआ और डॉक्टरेट छात्र बेंजामिन असूलिन के नेतृत्व में इस नए सैद्धांतिक प्रमाण ने दर्शाया है कि प्रकाश का दोलनशील चुंबकीय क्षेत्र सामग्री के चुंबकीय स्पिन के साथ सीधे संपर्क करके फैराडे प्रभाव में महत्वपूर्ण योगदान देता है। यह निष्कर्ष इस धारणा को उलट देता है कि प्रकाश पदार्थ के साथ केवल विद्युत रूप से संवाद करता है, यह दर्शाता है कि यह चुंबकीय रूप से भी महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।

इस महत्वपूर्ण सैद्धांतिक सुधार को मान्य करने के लिए, शोधकर्ताओं ने टेरबियम गैलियम गार्नेट (TGG) नामक एक क्रिस्टल पर अपने मॉडल का परीक्षण किया, जो फैराडे-प्रभाव प्रयोगों में एक मानक सामग्री है। उनके गणना किए गए डेटा से पता चला है कि चुंबकीय घटक अवरक्त स्पेक्ट्रम में घूर्णन के 70% तक और दृश्य स्पेक्ट्रम में लगभग 17% के लिए जिम्मेदार है। यह मात्रात्मक डेटा इंगित करता है कि पिछले प्रयोगात्मक व्याख्याओं में प्रकाश के चुंबकीय प्रभाव को व्यवस्थित रूप से कम करके आंका गया हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने इस तंत्र की जांच के लिए लैंडौ-लिफ़्शिट्ज़-गिल्बर्ट समीकरण पर आधारित उन्नत गणनाओं का उपयोग किया, जो चुंबकीय स्पिन की समय के साथ दिशा बदलने के तरीके का वर्णन करने वाला एक मानक मॉडल है। डॉ. कैपुआ ने इस अंतःक्रिया को स्पष्ट करते हुए कहा कि यह "प्रकाश और चुंबकत्व के बीच एक परस्पर क्रिया है," और "प्रकाश, बदले में, सामग्री के चुंबकीय गुणों को प्रकट करता है।" बेंजामिन असूलिन ने इस बात पर जोर दिया कि "हमारे परिणाम दिखाते हैं कि प्रकाश पदार्थ से न केवल अपने विद्युत क्षेत्र के माध्यम से, बल्कि अपने चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से भी 'बात' करता है, एक ऐसा घटक जिसे अब तक काफी हद तक नजरअंदाज कर दिया गया था।"

यह खोज मौलिक भौतिकी में एक महत्वपूर्ण सैद्धांतिक सफलता का प्रतिनिधित्व करती है, जो प्रकाश-पदार्थ संपर्क के स्थापित मॉडलों को सीधे चुनौती देती है। इस संशोधित समझ के निहितार्थ उन्नत ऑप्टिकल और चुंबकीय प्रौद्योगिकियों के लिए रास्ते खोलते हैं। विशेष रूप से, यह स्पिनट्रॉनिक्स, ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज, और प्रकाश-आधारित चुंबकीय नियंत्रण के क्षेत्रों में नवाचारों को बढ़ावा दे सकता है। इसके अतिरिक्त, यह कार्य स्पिन-आधारित क्वांटम कंप्यूटिंग में प्रगति में योगदान दे सकता है।

प्रोफेसर गडी आइज़ेनस्टीन, जो टेक्निओन - इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग से हैं और अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने इसे "एक उल्लेखनीय अध्ययन" बताया, यह देखते हुए कि किसी ने भी इस तरह से दृष्टिकोण नहीं किया था। यह सैद्धांतिक सुधार, जो 180 वर्षों के बाद फैराडे प्रभाव का विस्तार करता है, यह भी बताता है कि क्यों कुछ अल्ट्राफास्ट टाइमस्केल प्रयोगों में व्युत्क्रम फैराडे प्रभाव पुरानी पारस्परिकता धारणा का उल्लंघन करते पाए गए थे। यह शोध दर्शाता है कि प्रकाश का चुंबकीय क्षेत्र पदार्थ को चुंबकीय रूप से प्रभावित कर सकता है, जो भविष्य के उपकरणों के लिए एक नया नियंत्रण तंत्र प्रदान करता है।