Первое наблюдение динамической магнитохиральной нестабильности в твердотельном материале
Исследователи из Инженерного колледжа Грейнджера при Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн сообщили о первом наблюдении динамической магнитохиральной нестабильности в твердотельном материале. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Physics, объединяют идеи ядерной физики и физики высоких энергий с материаловедением и физикой конденсированных сред. В работе приводится попытка объяснить, как взаимодействие между симметрией и магнетизмом может усиливать электромагнитные волны.
Рис. Терагерцовое излучение теллура во внешнем магнитном поле. Источник: Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03145-8
Физики использовали установку для терагерцовой спектроскопии при низких температурах, в качестве хирального материала был взят теллур. К их удивлению, сверхбыстрые лазерные импульсы, направленные на материал, выявили усиление на определенных частотах. Другими словами, исходящий терагерцовый сигнал возрастал со временем. Результат интересен тем, что усиление происходит не на всех частотах и оно происходит только при воздействии магнитного поля.
Уникальный эффект является результатом динамического взаимодействия магнитных полей, световых волн и хиральной структуры теллура. Электроны в хиральном материале имеют предпочтительный способ движения — их спин связан с их движением. Магнитное поле усиливает это движение в определенном направлении, и это то, что называется нестабильностью: оно заставляет частицы вращаться быстрее.
Подобное поведение могло наблюдаться в экстремальных условиях ранней Вселенной или в мельчайших каплях кварк-глюонной материи, образующихся при сверхбыстрых столкновениях тяжелых ядер. Это первое известное наблюдение такого эффекта в материалах, предполагающее, что фундаментальные нестабильности, которые ранее считались существующими только в экзотических системах, могут также возникать в обычных системах, состоящих из электронов и атомов.
