Międzynarodowy zespół badaczy, z udziałem naukowca z Uniwersytet Jagielloński, opublikował przełomowe wyniki badań w prestiżowym czasopiśmie Advanced Materials. Odkryty efekt MISOH może znacząco wpłynąć na rozwój nowej generacji technologii opartych na materiałach kwantowych.
Przełomowe odkrycie z udziałem krakowskiego naukowca
W badaniach uczestniczył dr hab. Wojciech Brzezicki z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ. Projekt był realizowany we współpracy z zespołem kierowanym przez prof. Federico Mazzola z Uniwersytet w Padwie oraz dr. Mario Cuoco z CNR-SPIN.
Efektem współpracy jest identyfikacja nowego zjawiska fizycznego – MISOH (Multipolar-Induced Spin-Optical Helicity), które może zmienić sposób badania i wykorzystania materiałów kwantowych.
Na czym polega efekt MISOH?
Nowo odkryty efekt polega na generowaniu elektronów o określonej orientacji spinu pod wpływem światła spolaryzowanego kołowo. Kluczowe znaczenie ma tu tzw. heliczność światła – czyli kierunek jego „skrętu”.
W praktyce oznacza to, że światło może bezpośrednio kontrolować właściwości spinowe elektronów w materiale. Co istotne, zjawisko to dostarcza nowych informacji o wewnętrznej strukturze elektronowej badanych układów.
Nowa fizyka poza klasycznym magnetyzmem
Jednym z najważniejszych aspektów odkrycia jest fakt, że efekt MISOH nie wynika z klasycznego uporządkowania magnetycznego. Jego źródłem są bardziej złożone, tzw. wielobiegunowe korelacje spinowo-orbitalne.
To podejście otwiera zupełnie nowe możliwości badawcze – szczególnie w kontekście zrozumienia złożonych stanów materii kwantowej, które dotąd były trudne do uchwycenia za pomocą standardowych metod.
Silny sygnał optyczny i nowe możliwości badawcze
Zjawisku MISOH towarzyszy wyraźny sygnał optyczny, co czyni je wyjątkowo użytecznym narzędziem eksperymentalnym. Dzięki temu naukowcy mogą bezpośrednio obserwować i analizować subtelne efekty zachodzące w materiałach kwantowych.
To istotny krok naprzód w dziedzinie fizyki materii skondensowanej, gdzie dostęp do takich informacji bywa kluczowy dla dalszego rozwoju teorii i zastosowań.
Od badań podstawowych do technologii przyszłości
Autorzy publikacji podkreślają, że odkrycie ma nie tylko znaczenie fundamentalne, ale także potencjał aplikacyjny. Wskazują na możliwość rozwoju nowej dziedziny – tzw. multipolartroniki.
W przyszłości może ona umożliwić projektowanie ultraszybkich i energooszczędnych urządzeń, takich jak:
- zaawansowane czujniki,
- systemy przetwarzania informacji,
- elementy nowej generacji elektroniki kwantowej.
Nowy kierunek badań nad materiałami kwantowymi
Efekt MISOH wyznacza nowy kierunek w badaniach nad materiałami kwantowymi, łącząc fizykę światła i spinu w sposób dotąd nieosiągalny. To przykład, jak międzynarodowa współpraca – z istotnym udziałem krakowskich naukowców – może prowadzić do odkryć o globalnym znaczen
Grzegorz Górski
