扭转光线，引导自旋：通过逆伯果效应与轨道角动量控制金纳米颗粒磁化
光学
2025-04-02 v1 材料科学
摘要
我们提出了一种新方法，通过逆伯果效应（Inverse Faraday Effect）结合携带轨道角动量的拉盖尔-高斯光束来控制金纳米颗粒的磁化。通过调节等相位平面的倾斜角度，可诱导漂移光生电流，从而产生倾斜于光束轴至多25{\deg}的磁场。通过切换偏振性手性或轨道角动量符号，可实现磁向反转；通过重新定位粒子位置，亦可对磁化进行方位角旋转，覆盖全 steradians的任意角度。这种前所未有的控制水平将光学磁化扩展至三维磁向，由于逆伯果效应的瞬时性，理论上可实现超快时序。我们的结果为从触发磁性材料中的自旋波到设计下一代磁性存储与逻辑器件等先进的自旋应用提供了可能性。
引用
@article{arxiv.2504.00976,
title = {Twisting Light, Steering Spins: Gold Nanoparticle Magnetization via Inverse Faraday and Orbital Angular Momentum},
author = {Xingyu Yang and Chantal Harreau and Mathieu Mivelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.00976},
year = {2025}
}