В основе разработки лежит гибридный подход: на стандартный фотонный кристалл, состоящий из чередующихся слоев оксида кремния и тантала, ученые нанесли тонкую пленку особого магнитного сплава на базе висмута, иттрия и железа. Такая комбинация материалов позволила добиться беспрецедентного контроля над поведением света.
При попадании лазерного луча на поверхность образца происходит эффект Гуса-Хенхен: свет отражается не точно в точке падения, а со смещением. Фотонная структура «захватывает» излучение внутри себя на доли микросекунды, увеличивая этот сдвиг до десятков микрометров. В результате формируются два отраженных пучка: один прямой, другой – смещенный.
Главное достижение команды заключается в том, что внешнее магнитное поле позволяет модулировать интенсивность этих лучей. Эксперимент показал возможность изменять яркость прямого и смещенного сигналов, а также свечение зоны между ними, на 19%. По сути, исследователи научились кодировать информацию в параметрах светового потока, используя магнитное поле как переключатель.
Такие устройства могут служить сверхбыстрыми модуляторами в будущих фотонных вычислительных системах, где вместо электронов будут оперировать потоками фотонов. Проект реализован при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), его результаты опубликованы в журнале ACS Photonics.
