New Yorgi City College’i teadlased kaardistavad Nature Materialsis avaldatud ülevaates kiiresti arenevat kvantfüüsika valdkonda, mis keskendub vaid mõne aatomi paksustele materjalidele. Nendes süsteemides on valgus, elektrilaeng ja magnetism omavahel tihedalt seotud, mitte ei toimi eraldi.
Töö pärineb füüsik Vinod M. Menoni juhitavast nano- ja mikrofotoonika laborist (LaNMP). Ülevaates “Excitons in van der Waals magnetic materials” käsitletakse kihilisi magnetilisi pooljuhte, milles valguse tekitatud ergastused ehk eksitonid saavad suhelda magnetilise korra ja magnetlainetega, mida nimetatakse magnoniteks.
Eksiton tekib, kui valgus ergastab elektroni, jättes maha positiivselt laetud “augu”; elektron ja auk moodustavad elektriliselt neutraalse osakese. Magnonid on aga kollektiivsed lained, mis liiguvad materjali magnetilises struktuuris. Van der Waalsi magnetilised pooljuhid võimaldavad eksitonidel ja magnetmomentidel tekkida samadelt elektronorbitaalidelt.
Peaautori Pratap Chandra Adaki sõnul suudab eksiton tajuda spinnikorda ja magnoneid ning teatud tingimustes isegi magnetilist olekut mõjutada. Ülevaates käsitletakse selliseid materjale nagu kroomtrijodiid, nikkelfosfortrisulfiid ja kroomsulfiidbromiid. Tulemused võivad avada tee optilisele mälule, kvantseadmetele ja tõhusale fotoonikatehnoloogiale.