使用红外激光器切换纳米磁体

当分子被红外光照射时，由于能量供应，它们开始振动。对于格拉茨理工大学实验物理研究所的Andreas Hauser来说，这一众所周知的现象是考虑这些振荡是否也可以用于产生磁场的起点

这是因为原子核带正电，当带电粒子移动时，就会产生磁场。以金属酞菁为例；环状平面染料分子&mdash；Hauser和他的团队现在已经计算出，由于它们的高度对称性，当红外脉冲作用在这些分子上时，它们实际上会产生纳米范围内的微小磁场

根据计算，应该可以使用核磁共振波谱来测量相当低但非常精确的局部场强。研究人员在《美国化学学会杂志》上发表了他们的研究结果

对于计算，该团队借鉴了早期激光光谱学的初步工作，其中一些已经有几十年的历史，并在维也纳科学集群和格拉茨大学的超级计算机上使用现代电子结构理论来计算酞菁分子在圆偏振红外光照射下的行为。所发生的是，圆偏振，即螺旋扭曲的光波同时激发两个分子振动，彼此成直角

“正如每对跳伦巴舞的情侣都知道的那样，前后和左右的正确组合会产生一个小的闭环。每个受影响的原子核的这种圆周运动实际上会产生一种磁场，但只是非常局部的，其尺寸在几纳米范围内，”豪泽说

通过选择性地操纵红外光，甚至可以控制磁场的强度和方向。这将把分子变成高精度的光学开关，也许也可以用来为量子计算机构建电路

Hauser与格拉茨大学固态物理研究所的同事和格拉茨大学的一个团队一起，现在想通过实验证明分子磁场可以以可控的方式产生

“为了证明，也为了未来的应用，酞菁分子需要放置在表面上。然而，这会改变物理条件，进而影响光诱导激发和磁场特性，”Hauser解释道

“因此，我们希望找到一种对所需机制影响最小的支撑材料。”在下一步中，这位物理学家和他的同事希望计算沉积的酞菁、支撑材料和红外光之间的相互作用，然后在实验中测试最有前景的变体