Cientistas criam campo magnético com feixe de luz sem ímãs

Pesquisadores da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, comprovaram em 14 de setembro de 2026 a produção de fortes campos magnéticos estáticos sem o uso de ímãs ou ligas magnetizadas. Os cientistas aplicaram uma metassuperfície desenvolvida especificamente para reter feixes luminosos em vez de refletir o sinal recebido.

A metodologia emprega um mecanismo classificado como interface temporal, capaz de transformar frações da energia eletromagnética da luz em magnetização estática.

O avanço alcançado pela equipe abre novas frentes operacionais em sistemas de armazenamento de dados e na computação quântica. As aplicações atingem diretamente os setores de spintrônica e dispositivos fotônicos integrados.

“Nosso trabalho demonstra um método fundamentalmente novo para criar campos magnéticos fortes usando luz em vez de ímãs convencionais”, explicou o professor Shivaksh Rawat, da Universidade de Cornell. O docente declarou que a alteração ágil dos parâmetros ópticos da estrutura permitiu reter o magnetismo localizado mesmo após o término da irradiação. “Nosso trabalho ajuda a explicar como a energia é redistribuída em materiais ópticos que mudam rapidamente”, completou o pesquisador.

A integração entre física de materiais e óptica estabelece caminhos para projetar memórias magnéticas permanentes com menor consumo de eletricidade durante a gravação de arquivos.

Mecanismos ópticos com interfaces espaciais e temporais

Enquanto uma barreira espacial como a transição entre ar e água desvia e reflete frações de um feixe luminoso, a interface temporal altera repentinamente o índice de refração do próprio meio. Essa mudança imediata nas características físicas do material provoca emissões transmitidas e refletidas pela oscilação da onda.

A intervenção no meio corta a variação do campo magnético oscilante da luz e converte a radiação incidente em um modo estático de frequência zero.

A luz retida no processo sofre transformação direta em magnetismo contínuo. O processo dispensa materiais metálicos.

Para estabelecer essa transição rápida, os especialistas usaram uma matriz plana com nanoestruturas de germânio orientadas para absorver radiação na faixa do infravermelho médio enquanto recebiam disparos curtos de infravermelho próximo.

O pulso de alta energia arranca elétrons das moléculas de germânio, gerando acúmulo de cargas elétricas positivas e elétrons livres no substrato. A rápida formação desses pares modifica o índice de refração e ativa a interface temporal sobre o feixe infravermelho médio retido.

Durante o trânsito pela interface temporal, parte da energia inicial da radiação retida se transforma em novas ondas com desvio para o vermelho, enquanto a parcela restante fica armazenada como energia cinética de elétrons livres em circulação contínua que mantêm correntes responsáveis pelo campo magnético estável.

Em condições ideais e sem perdas energéticas, essa indução magnética continuaria ativa por tempo indeterminado. A medição registrada nos testes de laboratório apontou duração de 300 femtossegundos. O intervalo registrado equivale a 20 ciclos da onda eletromagnética original utilizada no experimento.

“Uma das contribuições importantes do nosso trabalho é que nossa abordagem é agnóstica em relação ao material. Qualquer superfície não-metálica funcionará”, afirmou Rawat ao detalhar o funcionamento do arranjo.