Işık-Madde Etkileşiminde Faraday Etkisinin Manyetik Bileşeni Yeniden Değerlendiriliyor

Kudüs İbrani Üniversitesi'nde gerçekleştirilen yeni bir teorik çalışma, ışığın maddeyle etkileşimine dair temel bir bilimsel anlayışı yeniden şekillendiriyor. Elektrik Mühendisliği ve Uygulamalı Fizik Bölümü'nden Dr. Amir Capua ve doktora öğrencisi Benjamin Assouline'in öncülük ettiği araştırma, Faraday etkisi olarak bilinen olguda, ışığın kendi bünyesindeki salınımlı manyetik alanının belirleyici bir rol oynadığını teorik olarak kanıtladı.

Bu keşif, 1845'te Michael Faraday tarafından keşfedilen ve uzun yıllar yalnızca ışığın elektrik alanına atfedilen bu fenomenin, manyetik bileşenin de birinci dereceden aktif bir katılımcı olduğunu ortaya koyuyor. Bulgular, 19 Kasım 2025 tarihinde Scientific Reports bilimsel yayın organında yayımlandı. Faraday etkisi, ışığın polarizasyon düzleminin, malzemenin statik bir manyetik alana maruz kaldığında dönmesi prensibine dayanır ve bu etki, 180 yılı aşkın süredir ışık-madde etkileşiminin anlaşılmasında temel bir dayanak olmuştur.

Yeni araştırmanın nicel modellemeleri, manyetik katkının önemini gözler önüne seriyor. Terbiyum Galyum Garnet (TGG) kristali üzerinde yapılan hesaplamalar, kızılötesi spektrumda dönüşün %70'ine kadarının, görünür spektrumda ise yaklaşık %17'sinin manyetik bileşen tarafından oluşturulduğunu gösteriyor. Dr. Capua'nın ifadesine göre bu durum, ışığın maddeyle manyetik olarak da etkileşime girdiğini ve geleneksel elektrik odaklı yorumların bu manyetik dinamiği sistematik olarak göz ardı etmiş olabileceğini ima ediyor.

Bu teorik atılım, özellikle spintronik ve ışık tabanlı manyetik kontrol sistemleri gibi ileri optik teknolojiler için yeni potansiyeller sunuyor. Spintronik, elektronların sadece yükünü değil, aynı zamanda dönüş durumunu da kullanan gelişmekte olan bir alandır ve veri depolama ile işlemcilerde enerji verimliliği vaat etmektedir. Araştırmacılar, ışığın manyetik alanının malzemenin manyetik spinleriyle etkileşime girdiğini göstererek, ışığın maddeyi sadece elektrik alanının kuvvetiyle değil, aynı zamanda manyetik bir torkla da etkileyebildiği temel sorusuna yanıt vermiş oluyor.

Bu temel fiziksel düzeltme, kuantum hesaplama ve spin tabanlı teknolojiler için kritik öneme sahiptir. Elde edilen bu teorik çerçeve, gelecekteki optik-spintronik sistemlerin tasarımında ve performans optimizasyonunda temel bir referans noktası oluşturacaktır.