به دام‌انداختن نور در یک سیال فرومغناطیسی

فیزیک‌دانان دانشگاه Bhavnagar هند، چگونگی به‌ دام‌انداختن و بازیابی نور
را با استفاده از سیالی حاوی میکرو و نانوکره‌های مغناطیسی تشریح کردند.
آنها می‌گویند که این مایع غیر معمول ـ که در دمای اتاق عمل می‌کند ـ فوتون‌ها
را برای مدت طولانی‌تری نسبت به سایر سیستم‌ها نگه می‌دارد، همچنین می‌تواند
با یک آهنربا برای ذخیره هر طول موج از نور مرئی تنظیم شود. این کشف می‌تواند
مسیر آزمایشگاه‌های روی تراشه را در پردازش اطلاعات نوری هموار سازد.

دانشمندان بیش از یک دهه بر روی محاسبات مبتنی بر نور کار کرده‌اند.
محاسبات مبتنی بر فوتون باید نسبت به اجزای الکترونیکی سریع‌تر باشد،
همچنین این محاسبات منجر به حذف اجزای ناهنجار و بی‌حاصل می‌شود.

هر میکروتراشه طراحی‌شده برای پردازش علائم نوری باید بتواند فوتون‌ها را
از طریق کند کردن یا به دام‌ انداختن نور ذخیره کند. برای این منظور محققان
کره‌هایی مغناطیسی در اندازه میکرومتر را با اسید اولئیک پوشش دادند و آنها
را درون یک سیال فرومغناطیس ـ که محلول معلقی از نانوذرات مغناطیسی بسیار
کوچک‌تر بود ـ پراکنده کردند. با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی به این
سیال که در یک ظرف شیشه‌ای نگه داشته می‎شد، نور لیزر در حین عبور از درون
این محیط به دام افتاد، ولی در اثر قطع کردن میدان مغناطیسی فوتون‌ها موفق
به گریز از محیط می‌شدند.

توضیح تئوری این پدیده مشکل است؛ اما پژوهشگران معتقدند که کره‌ها را میدان
مغناطیسی ردیف می‌‌کند که پس از ردیف شدن میکروحفره‌های پرشده از سیال
فرومغناطیسی را تشکیل می‌دهند که فوتون‌ها در آنها به دام می‌‌افتند. تغییر
میدان مغناطیسی خارجی، ضریب شکست حفره‌ها را با تغییر دادن پراکندگی سیال
فرومغناطیس و کره‌های بزرگ‌تر تغییر می‌دهد. این تغییر تعیین می‌کند که
کدام طول موج نور را سیستم به دام می‌اندازد. این اولین مدرک بصری از ذخیره
و بازیابی نور برای یک مدت طولانی و قابل کنترل است. در سایر گزارش‌ها زمان
ذخیره‌سازی فوتون‌ها به چند نانوثانیه محدود بود.