فیزیک‌دان‌های آلمانی نوع جدیدی از بلور‌های نوری با تنظیم مناسب ویژگی مغناطیسی نسبت به ویژگی الکتریکی مواد ساختند. Stefan Linden و همکارانش از دانشگاه Karlsruhe از جفت سیم‌های طلا بلور‌هایی ساختند که مانند اتم‌های مغناطیسی مصنوعی عمل می‌کنند. دانشمندان معتقدند این کشف راه‌های جدیدی به سمت دستکاری نور در مقیاس نانو باز کرده است.
مغناطیسی شدن بلور‌های نوری
فیزیک‌دان‌های آلمانی نوع جدیدی از بلور‌های نوری با تنظیم مناسب ویژگی مغناطیسی نسبت به ویژگی الکتریکی مواد ساختند. Stefan Linden و همکارانش از دانشگاه Karlsruhe از جفت سیم‌های طلا بلور‌هایی ساختند که مانند اتم‌های مغناطیسی مصنوعی عمل می‌کنند. دانشمندان معتقدند این کشف راه‌های جدیدی به سمت دستکاری نور در مقیاس نانو باز کرده است.
بلور‌های نوری مواد نانوساختاری هستند که با تغییرات تناوبی بعضی از خواص آنها- معمولاً قابلیت الکتریکی مواد- تولید یک فاصله باند نوری می‌کند. این موضوع بر چگونگی گسترش فوتون‌های نوری در داخل مواد مؤثر است.
این اثر مشابه پتانسیل تناوبی نیمه‌هادی‌هاست که بر جریان الکترون‌ها به وسیله تعیین باندهای انرژی مجاز و یا غیرمجاز اثر می‌گذارد. به ویژه فوتون‌هایی با طول موج‌ها یا انرژی‌هایی در فاصله باند نوری نمی‌توانند از داخل بلور عبور نمایند. این موضوع به دانشمندان اجازه می‌دهد تا با تعریف شکاف‌های انتخابی دقیق جریان نور را کنترل و دستکاری نمایند.
تاکنون همه بلور‌های نوری با نورمرئی و اصلاح قابلیت الکتریکی مواد (مقداری از یک ماده که بر روی خطوط الکترواستاتیکی شار متمرکز می‌شود) کار می‌کنند. اگر چه همین اثرات برای فرکانس تناوبی نفوذپذیری مغناطیسی (معیاری برای پاسخ مواد به میدان مغناطیسی) مورد نظر است، همه مواد طبیعی شناخته شده دارای µبرابر با ۱ برای نورمرئی می‌باشند. این بدان معنی است که محققان قادر نیستند بلور‌های نوری با نفوذپذیری مغناطیسی متغیر بسازند.
هم‌اکنون Liden و همکارانش راهی برای حل این مشکل با استفاده از مواد شبه‌فلزی یافته‌اند، که این مواد ساختارهای کامپوزیتی از میله‌های بسیار نازک هستند، و هر کدام از اجزاء به تنهایی مانند اتم‌های مصنوعی عمل می‌کنند. بنابراین خواص این مواد فلزی با خواص اجزاء تشکیل دهنده آنها متفاوت است و اندازهm آن برابر با ۱ نمی‌باشد.
در این کار محققان جفت سیم‌های طلا را که فقط ۲۲۰ نانومتر عرض و ۱۰۰ میکرومتر طول دارند با یک لایه ضخیم ۵۰ نانومتری فلورید منیزیم جدا کرده و یک شبکه منظم یک بعدی از اتم‌های مغناطیسی مصنوعی را ساخته‌اند. سپس با قرار دادن آنها بر روی یک ورقه کوارتزی که به عنوان هدایت کننده امواج نوری به درون مسیرهای مشخص عمل می‌کنند بلور نوری مغناطیسی یک بعدی ساختند.
Linden گفت: این یافته‌ها اساس مفهوم بلور نوری مغناطیسی است. اگر چه هنوز راه طولانی تا رسیدن به کاربرد واقعی آن باقی مانده است.
توانایی استفاده از دو خاصیت نفوذپذیری مغناطیسی و قابلیت الکتریکی آزادی عمل بیشتری برای طراحی به فیزیکدان‌ها می‌دهد. از این خاصیت می‌توان در ساخت باندهای نوری سه بعدی که توسط دسته‌ای از بلور‌های نوری مغناطیسی یک بعدی ایجاد می‌شوند استفاده کرد. این گروه هم‌اکنون در تلاش است تا مواد فلزی سه بعدی بر پایه ساختارهای تک بعدی بسازند.
این محققان نتایج کار خود را در Phys. Rev .Lett. 97, 083902 به چاپ رسانده‌اند.
