TPS • 19 Kasım 2025

Kudüs, 19 Kasım 2025 (TPS-IL) — İbrani Üniversitesi’nden yapılan açıklamaya göre, yeni bir İsrail araştırması, ışığın manyetik bir alandaki malzemeleri bilim insanlarının uzun süredir göz ardı ettiği şekillerde doğrudan etkileyebileceğini öne sürüyor. Bu bulgu, fiber optik iletişimden gelişmiş bilişime kadar teknolojileri etkileyebilir. İsrail Basın Servisi, çalışmanın baş araştırmacısı Dr. Amir Capua ve dış uzman Profesör Gadi Eisenstein ile çalışmanın çıkarımları hakkında konuştu.

Bulgular, hassas ışık kontrolüne dayanan teknolojileri etkileyebilir. Fiber optik ağlar ve lazerler, sinyal hızında ve güvenilirliğinde iyileşmeler görebilirken, spintronik, elektron spinlerini daha verimli bir şekilde manipüle etmek için ışığın manyetik etkisini kullanabilir. Araştırma ayrıca manyetik alan sensörlerini ve diğer hassas aletleri de geliştirebilir. Çalışma ayrıca kuantum teknolojileri ve malzeme araştırmalarında gelecekteki ilerlemelere işaret ediyor.

Yaklaşık iki yüzyıldur bilim insanları, fiziğin en basit etkileşimlerinden birini anladıklarına inanıyorlardı: Işık, bir manyetik alan içine yerleştirilmiş bir malzemenin içinden geçtiğinde ne olur. 1845’te İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından keşfedilen bu etki, optiğin temel taşı haline geldi ve yaygın olarak öğretildi ve birçok teknolojide kullanıldı.

Hakemli dergi Nature’s Scientific Reports‘ta yayınlanan yeni çalışma, bu uzun süredir devam eden anlayışın eksik olabileceğini öne sürüyor. Araştırmacılar, ışığın manyetik alanının – uzun süredir ihmal edilebilir derecede zayıf olduğu düşünülen – doğrudan ve ölçülebilir bir rol oynadığını bildiriyor. Analizleri, ışığın sadece maddeyi aydınlatmadığını; ona manyetik bir etki uygulayabileceğini gösteriyor.

Basit bir ifadeyle, ışık bir manyetik alandaki belirli malzemelerden geçtiğinde, yönü – polarizasyonu – döner. Bu genellikle, ışık çıktıkça yavaşça büken bir cam parçasından bir ışın geçirmeye benzetilir. Nesiller boyu bilim insanları bu dönmeyi yalnızca ışığın elektrik alanı ile malzemedeki elektrik yükleri arasındaki etkileşime bağladılar. Daha zayıf olduğu düşünülen manyetik bileşen büyük ölçüde göz ardı edildi.

İbrani Üniversitesi Elektrik Mühendisliği ve Uygulamalı Fizik Enstitüsü’nden Dr. Capua, TPS-IL’ye yaptığı açıklamada, “Buna arka plan gürültüsü gibi davranıldı” dedi. Doktora öğrencisi Benjamin Assouline ile birlikte araştırmayı yönetti.

Bulguları farklı bir tablo çiziyor. Ekip, malzemeler içindeki küçük manyetik momentlerin hareketini tanımlayan denklemler olan gelişmiş spin-dinamiği hesaplamalarını kullanarak, ışığın manyetik alanının bu momentler üzerinde uygulanan bir mıknatıs gibi hareket edebileceğini gösterdi. Etkin bir şekilde, ışık hızla salınan bir manyetik alan gibi davranır.

Dr. Capua, TPS-IL’ye yaptığı açıklamada, “Işıktaki manyetik alanın hiç de pasif olmadığı ortaya çıktı. Faraday Etkisi’ne doğrudan katkıda bulunuyor – ve bazı durumlarda oldukça önemli ölçüde.” dedi.

Araştırmacılar, optik cihazlarda yaygın olarak kullanılan bir kristal olan TGG’deki etkiyi incelediler. Hesaplamaları, görünür dalga boylarında ışığın manyetik alanının etkinin yaklaşık %17’sini oluşturduğunu gösteriyor. Kızılötesinde bu oran yaklaşık %70’e yükseliyor. Daha önce tamamen elektriksel olduğu varsayılan bir süreç için bu rakamlar daha yakından incelenmeyi hak ediyor. TGG veya terbiyum galyum granat, telekomünikasyon ve fiber optik sistemlerde yaygın olarak kullanılan, ışığın polarizasyonunu verimli bir şekilde döndürdüğü için lazerlerde, izolatörlerde ve diğer optik cihazlarda sinyalleri kontrol etmek için ideal olan bir kristaldir.

Çalışma teorik olsa da, çıkarımları geniş olabilir. Etki, fiber optik iletişim, lazerler, sensörler ve manyetik alan ölçüm araçlarında rol oynar. Işığın manyetik bileşeni malzemeleri varsayılandan daha güçlü etkilerse, gelecekteki optik cihazlar farklı prensiplerle veya gelişmiş hassasiyetle çalışabilir.

Bilgiyi depolamak ve işlemek için yük yerine elektron spinlerini kullanan spintronik, daha hızlı ve daha verimli kontrol avantajı sağlayabilir. Assouline, “Bu keşfin önerdiği şey, manyetik bilgiyi doğrudan ışıkla kontrol edebileceğinizdir” dedi.

Işık, kuantum bilişim ve algılamayı iyileştirerek spin tabanlı kuantum bitlerini daha hassas bir şekilde kontrol edebilirken, malzemeler üzerindeki manyetik etkisi yeni optik cihazlara ve tasarlanmış malzemelere ilham verebilir.

Teknik Üniversite Technion – İsrail Teknoloji Enstitüsü Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nden, çalışmaya dahil olmayan Profesör Gadi Eisenstein, TPS-IL’ye yaptığı açıklamada, çalışmanın önemli soruları gündeme getirdiğini söyledi. “Dikkat çekici bir çalışma. Kimse bu şekilde yaklaşmamıştı. Malzeme araştırmaları, dedektörler, görüntüleme, iletişim cihazlarında potansiyel uygulamalar var. Kapsamı geniş. Bunun nasıl gelişeceğini görmek ilginç olacak.”

Işık, bir mıknatıs gibi davranabiliyorsa – hatta ince bir şekilde bile – henüz keşfedilmemiş ek ışık-madde etkileşimlerine işaret edebilir. Dr. Capua, TPS-IL’ye yaptığı açıklamada, “Işık sahip olduğumuz en temel araçlardan biridir. Manyetik olarak maddeyi hesaba katmadığımız şekillerde etkileyebileceğini anlamak, hala keşfedilecek daha çok şey olduğunu gösteriyor.” dedi.