Cientistas da Universidade Hebraica de Jerusalém, em Israel, afirmam que uma teoria de 180 sobre a luz estava errada este tempo todo e propõem uma atualização. A descoberta pode ajudar a avançar em áreas tecnológicas como sensoriamento, memória computacional e computação quântica.
Descrito em 1845 pelo físico britânico Michael Faraday, o efeito Faraday é uma teoria relacionada à interação entre o magnetismo e as ondas de luz. Segundo ela, ao utilizar a luz polarizada e atravessá-la em um campo magnético, a direção da polarização se altera. Esse tipo de luz é como as fibras alinhadas de um suéter — e o efeito age “torcendo” as fibras.
De acordo com as ideias de Faraday, nesse processo o campo magnético externo agia sobre o material e o campo elétrico da luz respondia a mudança, enquanto seu próprio campo magnético era fraco e não tinha quase nenhuma influência.
Os cientistas de Israel, no entanto, vão de encontro com a teoria de 180 anos. Segundo eles, o campo magnético da luz também influencia o efeito Faraday — com uma contribuição expressiva. Os resultados foram publicados na revista científica Scientific Reports em 19 de novembro.
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O ponto de partida para “alterar” o efeito surgiu em 2024. Ao fazer um experimento em que a luz influenciou o magnetismo no material, os pesquisadores se questionaram se o mesmo não poderia acontecer na teoria de quase dois séculos.
Em busca de respostas, eles combinaram os resultados da descoberta anterior com cálculos baseados na equação de Landau-Lifshitz-Gilbert — ajuda a descrever o magnetismo em materiais sólidos. Como base, eles usaram modelos físicos de granada de térbio-gálio, um cristal que pode ser magnetizado e é bastante utilizado em fibras ópticas e outras aplicações de telecomunicações.
Segundo as contas, o campo magnético da luz contribui com cerca de 17% do efeito Faraday em comprimento de onda visíveis e 70% em comprimento de onda infravermelho, mostrando uma influência muito mais significativa do que se imaginava. Ou seja, os resultados mostram que ambos os campos da luz influenciam na teoria, o elétrico e o magnético.
“A luz não apenas ilumina a matéria, como também a influencia magneticamente. O campo magnético estático ‘torce’ a luz e ela, por sua vez, revela as propriedades magnéticas do material. O que descobrimos é que a parte magnética da luz tem um efeito de primeira ordem, sendo surpreendentemente ativa nesse processo”, explicou o coautor do artigo, Amir Capua, em entrevista ao portal Science Alert.
A influência só foi percebida através do spin dos elétrons, visto que o campo magnético da luz não interagia diretamente com a partícula, mas sim com essa propriedade fundamental do elétron. Capua aponta que os spins são como uma pequena carga girando em torno do próprio eixo, como se fosse um pião muito pequeno e forças podem fazer ele girar ou mudar de direção, como nesse caso.
Na aplicação prática, além de “reescrever” o efeito Faraday, a descoberta pode ajudar a avançar em áreas tecnológicas importantes.
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